Генетика” пәні бойынша „050607” –„Биология” мамандығының 3-курс студенттерінің білімін бақылауға арналған обсөЖ тапсырмалар мәтіні



бет4/7
Дата08.09.2017
өлшемі2,89 Mb.
#30936
түріЛекция
1   2   3   4   5   6   7

Қосымша әдебиеттер:


1.Астуров Б.Л.Наследственность развитие.М,Наука.1974.

2. Ауэрбах Ш.Проблема ьмутагенеза.М.Мир 1978

3.Зхиров а.Ф.Хромосомы человека.М.Медицина 1977.

4.Быков А.П.Генетика человека.М1978.

5.Бриге Ф.Нолэ П Науычные основы селекция растений.М.Колос.1972.

6.Брюбейкер Дж.Л.Сельсхозайственная генетика.М.Колос.1966.

7.Вавилов Н.И.Сборник сочинений,М.1965.Генетические основы селекции животных.Наука 1969.

8.Гершкович И.Генетика.М Наука.1968.

9.Гердон Дж.Регуляция функции генов в развитии животных.М.Мир 1976.

10.Джинко Дж.Нехромосомная наследственность М.Мир 1966.

11. Дубинин Н.П.Горизонты генетики.М.Просвещение. 1967.


  1. Дубинин Н.П.Глембоцскии Я.Л.Генетикапопуляций и селекция.М.Наука. 1976.

  2. Дубинин Н.П.Общая генетика.М.Наука. 1976.

  3. Дэвидсон ЭДействие генов враннем развитии.М.Мир 1972

  4. Захаров И.А.Курс генетики микроорганизмов.Минск. Высшая школа.1972.


«Генетика» ОБСӨЖ – сабақтарының күнтізбелік – тақырыптық

жоспары және тапсырмаларды қабылдау кестесі

050113 – «Биология», 2 – курс, 4 – семестр. 45 сағат






Тақырыбы, мазмұны



өткізілетін уақыты (сабақ кест. сәйкес)

бақылау түрлері және ұпайлары

Консуль-тация

Реферат

Бақылау сұрақ.

Тест. тапс.

Глос-сарий

Колл

Апта

1

2




3

4

5

6

7

8

9

10

1.Тарау.

1

Биология ғылымдары арасындағы генетиканың орны.

1




+
















1 апта

2

Генетиканың зерттеу әдістері.



















1 апта
2 б




3

Генетиканың дамуының негізгі кезеңдері

2




+
















4

Митоз бен Мейоздың генетикалық рөлі.













2 апта
2 б










2 апта

5

Хромосомолар және олардың құрлысы.

3




+
















6

Жыныс хромосомалары , гомо гетерогаметалы жыныс.
















2 апта
2 б







7

Мейоздың генеткалық негіздері

4




+
















3 апта

8

ДНҚ-ның жартылай сақталуының репликациясы.










3 апта

2 б













9

Жыныс айырудың баланыстық теориясы.

5




+
















10

Тұқым қуудың Мендель ашқан заңдары.



















4 апта

2 б




4 апта

11

Моногибридті будандастыру

6




+
















12

Ди гибридті будандастыру және полигибридті будандастыру






















4 апта

2 б

13

Гендердің өзара әрекеттесу типтері.

7




+
















5 апта

14

Жыныс гинетикасы және жыныспен тұқым қуалау.













5 апта
2 б










15

Кроссинговердің циталогиялық дәлелдері .

8




+
















16

Өзгергіштің классификациясы
















6 апта
2 б







6 апта

17

Трангенді жануарлар.

9




+
















18

Жануарлар полиплойдиясы.










6 апта
3 б













19

Геномдық мутациялар.

10




+
















7 апта

20

Хромосомалық мутация






















7 апта

3 б

21

Мутагенездің жалпы ерекшеліктері , қолданылатын атаулар.

11




+



















1.Тарау.




7 апта (1.09.-18.10.08)




1 – тарау




22 балл

2.Тарау.

22

Өзгергіштік және және оны зерттеу әдістері



















8 апта

2 б




8 апта

23

Плазмидтер және эписомалар

12




+
















24

Кері қайтатын және анализдік будандастыру













8 апта
2 б










25

Трансфармация

13




+
















9 апта

26

Генетикалық инжинериядағы генді алу жолдары
















9 апта
2 б







27

Онтогенезді басқару

14




+
















28

Онтогенездің әртүрлі жіктеу кезеңіндегі генетика лық белсенділігі










10 апта
2 б













10 апта

29

Биосинтез тізбегі .

15




+
















30

Витаминдер мен гармондар.



















10 апта
2 б




31

Гибридалогиялық әдістердің шешуші қабілеті

16




+
















11 апта

32

Популяция және оның генетикалық құрлымдары






















11 апта

2 б

33

Мутагенез және концерогенез

17




+
















34

Мутагенез және концерогенез .













12 апта
2 б









12 апта

35

Популяциялардағы генетикалық эвалюцияның негізгі факторлары

18




+
















36

Комутагендер және антимутагендер.













12 апта
2 б










37

Тұқым қуалайтын өзгергіштік әртурлі орта жағдайына байланысты генотиптің жүзеге асырылуы кезінде гендер әсерінің көрінісінің өзгеруі.

19




+
















13 апта

38

Код трипелтігін дәлелдемелері Кодондар шифрн шешу
















13 апта

2 б







39

Егіздерді зерттеу әдісі.

20




+
















40

Ауруға тұқым қуалайтын өзгергіштік пен бейімділікті зерттеу әдістері .










14 апта
2 б













14 апта

41

Иммуногенетика және шығу тарихы

21




+
















42

Тұқым қууудың стреске бейімділіктегі рөлі
















14 апта
2 б







43

Гетерозис құбылысы

22




+
















15 апта

44

Тұқым сорт

























45

Малдардың ауруға төзімділігінің септігі.




























2.Тарау.

8 апта (20.10.-13.12.08)




2 – тарау

22 балл




Барлығы

44 балл


Ескерту:


Студенттердің білімін бақылау, бағалау – СӨЖ – есептері, жаттығулар, тестілік бақылау (Т), рефераттар (Р), глоссарий (Г), коллоквиум (К) – оқытушыға тапсыру кестесі: әр аптада:

дүйсенбі – 1000 – 1200 – 12 ауд

сәрсенбі - 1000 – 1200 –1 2 ауд
Қолданылатын әдебиеттер тізімі.

Негізгі әдебиеттер:

  1. Инге-Вечтомов.С.Г.Генетика сосновами селекции,М.Высшая школа,1989.

  2. Лобашев М.Е.Ватти К.Е.Тихцмирова М.М,Генетика с основами селекция,М.Просвещение,1979

  3. Алихцнян С.И.Общая генетика,М.Высщая школа.

  4. Ватти К.В.Тихцмирова М.М.Руководства к пратическим занятиям по генетике.М.Просвещение.19791972.

  5. Лобашев М.Е.Генетика.Изд-во ЛГУ..Генетические1969.

  6. Медведев Н.Н.Пратическая генетика.М.НАука,1966.

  7. Роцкий П.Ф.Биологическая статистикаш.Минск.Высшая школа.1973.

  8. Мұхамбетжанов К.К,Генетика және селекция негіздері.Алматы. Санат.1996.

  9. Берсімбаев Р.І.Мұхамбетжанов К.К.Генетика.Алматы. Қазақ университеті 2002.

  10. Мұхамбетжанов К.К Генетика.Алматы 1994.

  11. Мұхамбетжанов К.К Далабаев Б.А, Өтешева Г.А.Генетикадан практикалық сабақтар.Алматы.Ғылым 2004.

Қосымша әдебиеттер:


1.Астуров Б.Л.Наследственность развитие.М,Наука.1974.

2. Ауэрбах Ш.Проблема ьмутагенеза.М.Мир 1978

3.Зхиров а.Ф.Хромосомы человека.М.Медицина 1977.

4.Быков А.П.Генетика человека.М1978.

5.Бриге Ф.Нолэ П Науычные основы селекция растений.М.Колос.1972.

6.Брюбейкер Дж.Л.Сельсхозайственная генетика.М.Колос.1966.

7.Вавилов Н.И.Сборник сочинений,М.1965.Генетические основы селекции животных.Наука 1969.

8.Гершкович И.Генетика.М Наука.1968.

9.Гердон Дж.Регуляция функции генов в развитии животных.М.Мир 1976.

10.Джинко Дж.Нехромосомная наследственность М.Мир 1966.

11. Дубинин Н.П.Горизонты генетики.М.Просвещение. 1967.


  1. Дубинин Н.П.Глембоцскии Я.Л.Генетикапопуляций и селекция.М.Наука. 1976.

  2. Дубинин Н.П.Общая генетика.М.Наука. 1976.

  3. Дэвидсон ЭДействие генов враннем развитии.М.Мир 1972

  4. Захаров И.А.Курс генетики микроорганизмов.Минск. Высшая школа.1972.

«Генетика» СӨЖ – сабақтарының күнтізбелік – тақырыптық жоспары

050607 – «Биология», 2 – курс, 3 – семестр. 45 сағат




СӨЖ тақырыптары.

Сағат саны

Өтілетін күні

Аудитория

1

Тұқым қуалаушылық және өзгергіштік

1




12

2

Генетиканың ерекше негізгі әдісі.

2




12

3

Тірі ұйымның клеткалық және клеткалық емес формалары.

1




12

4

Хромосомалар саны мен морфология ерекшелігі. Хромосомалар құрлысы

2




12

5

Биохимялық генетиканың қайнар көзі.

1




12

6

Гибридологиялық әдістің негіздері: обьектіні таңдау, шағылыструлар үшін “таза” материялды сұрыптау, жекелеген белгілердің талдануы, екі-үш ұрпақтарды зерттеу, статистикалық әдіс қолдану.

Гибридологиялық әдістердің шешуші қабілеті.



2




12

7

Аллелизм.

1




12

8

Дигибридті будандастырудағы тұқымқуалау.

Дигибридті будандастыруда генотип және фенотип бойынша ажырату.



2




12

9

Гендердің плейотроптық әсері. Пенетранттылық және экспрессивтілік.

1




12

10

Жыныспен тіркескен белгілердің тұқымқуалауы.

Жыныс хромромосомалары ажырамаған кездегі тұқымқуалау . Жыныс анықталуының баланс теорясы.



2




12

11

Кросинговердің цитологиялық дәлелдері.

1




12

12

Хромосомадан тыс тұқымқуалау заңдылықтары, хромосомалық тұқымқуалаудан өзгешелігі.

Митохондриялық тұқымқуалаушылық.



2




12

13

Эписомаларжәне бактериялардың коньюгациясы кезінде олардың тұқымқуалау хабарын тасмалдауға қатысуы.

1




12

14

Организмдердің тұқымқуалайтын өзгергіштігі эволюцияның негізі

Мутациялардың жіктелу принциптері.



2




12

15

Гендік мутатциялар мен хромосомалық қайта құрылудың пайда болуында тез қозғалғыш генетикалық элементтердің рөлі.

1




12

16

Хромосомалық қайтақұрылулар пайда болуының механизмі. Хромосомалық қайт ақұрылулардың Эволюциядағы маңызы.

2




12

17

Полиплоидиядағы мейоз, генетикалық талдау.

1




12

18

Комутагендер және антимутагендер. Мутагенез және канцерогенез.

Н.И. Вавиловтың тұқым қуалайтын өзгергіштегі гомологиялық қатарлар заңы.



2




12

19

Организмдердің өзгергіштігін талдау кезінде математикалық әдістерді пайдалану. Қалыпты таралу.

1




12

20

Геннің функция бірлігі екндігі туралы классикалық түсінік, рекомбинатциялар және мутатциялар.

Репликация энзимологиясы. Репликон



2




12

21

ДНҚ транкрипциясы. ДНҚ-ның тұтастануы және хроматиннің құрлымы.

1




12

22

Кодон-антикодонның өзара әсері.

Трансляцияның молекулалық - генетикаплық механизмдері.



2




12

23

ДНҚ репарациясы . Реперация процестерінің типтері.

1




12

24

Холлидей бойынша рекомбинацияның молекулалық моделі .

2




12

25

Гендер банкалары.

Эукариодтардың трансформациясы.



1




12

26

Онтогенезде хромосомалардың функцияналды өзгеруі .

1




12

27

Харди - Вайнберг заңы, оның қолдану мүмкіндігі. Эволюциядағы генетикалық факторлаордың ролі.

2




12

28

Тұқымқуалайтын және туа пайда болған аурулардың шығу себептері.

1




12

29

Н.И. Вавилов бойынша мәдени өсімдіктердің пайда болу роталықтары.

1




12

30

Комбинативтік өзгергіштік. Сұрыптау әдістері.

2




12



Қолданылатын әдебиеттер тізімі.

Негізгі әдебиеттер:


  1. Инге-Вечтомов.С.Г.Генетика сосновами селекции,М.Высшая школа,1989.

  2. Лобашев М.Е.Ватти К.Е.Тихцмирова М.М,Генетика с основами селекция,М.Просвещение,1979

  3. Алихцнян С.И.Общая генетика,М.Высщая школа.

  4. Ватти К.В.Тихцмирова М.М.Руководства к пратическим занятиям по генетике.М.Просвещение.19791972.

  5. Лобашев М.Е.Генетика.Изд-во ЛГУ..Генетические1969.

  6. Медведев Н.Н.Пратическая генетика.М.НАука,1966.

  7. Роцкий П.Ф.Биологическая статистикаш.Минск.Высшая школа.1973.

  8. Мұхамбетжанов К.К,Генетика және селекция негіздері.Алматы. Санат.1996.

  9. Берсімбаев Р.І.Мұхамбетжанов К.К.Генетика.Алматы. Қазақ университеті 2002.

  10. Мұхамбетжанов К.К Генетика.Алматы 1994.

  11. Мұхамбетжанов К.К Далабаев Б.А, Өтешева Г.А.Генетикадан практикалық сабақтар.Алматы.Ғылым 2004.

Қосымша әдебиеттер:


1.Астуров Б.Л.Наследственность развитие.М,Наука.1974.

2. Ауэрбах Ш.Проблема ьмутагенеза.М.Мир 1978

3.Зхиров а.Ф.Хромосомы человека.М.Медицина 1977.

4.Быков А.П.Генетика человека.М1978.

5.Бриге Ф.Нолэ П Науычные основы селекция растений.М.Колос.1972.

6.Брюбейкер Дж.Л.Сельсхозайственная генетика.М.Колос.1966.

7.Вавилов Н.И. Сборник сочинений,М.1965.Генетические основы селекции животных.Наука 1969.

8.Гершкович И.Генетика.М Наука.1968.

9.Гердон Дж.Регуляция функции генов в развитии животных.М.Мир 1976.

10.Джинко Дж.Нехромосомная наследственность М.Мир 1966.

11. Дубинин Н.П.Горизонты генетики.М.Просвещение. 1967.


  1. Дубинин Н.П.Глембоцскии Я.Л.Генетикапопуляций и селекция.М.Наука. 1976.

  2. Дубинин Н.П.Общая генетика.М.Наука. 1976.

  3. Дэвидсон ЭДействие генов враннем развитии.М.Мир 1972

  4. Захаров И.А.Курс генетики микроорганизмов.Минск. Высшая школа.1972.


Бірінші аралық бақылау

«Генетика» ОБСӨЖ – сабақтарының күнтізбелік – тақырыптық

жоспары және тапсырмаларды қабылдау кестесі

050113 – «Биология», 2 – курс, 4 – семестр. 45 сағат






Тақырыбы, мазмұны

Бірінші аралық бақылау

Реферат

Бақылау сұрақ.

Тест. тапс.

Глос-сарий

Колл

Апта

1

2

5

6

7

8

9

10

1

Биология ғылымдары арасындағы генетиканың орны.
















1 апта

2

Генетиканың зерттеу әдістері.










1 апта
2 б




3

Генетиканың дамуының негізгі кезеңдері
















4

Митоз бен Мейоздың генетикалық рөлі.




2 апта
2 б










2 апта

5

Хромосомолар және олардың құрлысы.
















6

Жыныс хромосомалары , гомо гетерогаметалы жыныс.







2 апта
2 б







7

Мейоздың генеткалық негіздері
















3 апта

8

ДНҚ-ның жартылай сақталуының репликациясы.

3 апта

2 б













9

Жыныс айырудың баланыстық теориясы.
















10

Тұқым қуудың Мендель ашқан заңдары.










4 апта

2 б




4 апта

11

Моногибридті будандастыру
















12

Ди гибридті будандастыру және полигибридті будандастыру













4 апта

2 б

13

Гендердің өзара әрекеттесу типтері.
















5 апта

14

Жыныс гинетикасы және жыныспен тұқым қуалау.




5 апта
2 б










15

Кроссинговердің циталогиялық дәлелдері .
















16

Өзгергіштің классификациясы







6 апта
2 б







6 апта

17

Трангенді жануарлар.
















18

Жануарлар полиплойдиясы.

6 апта
3 б













19

Геномдық мутациялар.
















7 апта

20

Хромосомалық мутация













7 апта

3 б

21

Мутагенездің жалпы ерекшеліктері , қолданылатын атаулар.



















1.Тарау

22 балл

1



Сабақтың тақырыбы: Биология ғылымдары арасындағы генетиканың орыны.

Сабақтың жоспары:

1.Гненетикаға қысқаша шолу.

2. Тұқым қуудың ерекшеліктері.

3. Ч. Дарвиннің қосқан үлесі


Сабақтың мақсаты: Генетиканың ерекшеліктері, қасиеттері жайында мәлімет беру.

Сабақтың мәтіні: Генетика (грекше “генезиc” — шыққан тегі) организмдердің тұқым қууы және өзгергіштігі туралы ғылым. Генетиканың негізгі мақсаты тұқым қуу мен өзгергіштіктің заңдарын ашу, оларды басқару жолдарын аңықтау, организмдердің адамға қажетті жаңа формаларын, турлерін өсіріп шығаруды зерттеу. Генетика дербес ғылым ретінде биологиядан ағылшын ғалымы Бэтсонның ұсынысы бойынша 1907 жылы бөлініп шықты. Генетика деп аталуы да осы ғалымның ұсынысы.

Ұрпақтың өз ата-тегіне тартып тууы өте ертеден белгілі болатын. Алайда XIX ғасырға дейін бұл құбылыс зерттелмей келді. Бұл жағдай сол кездегі биология ғылымының өте нашар дамуына байланысты еді. Мысалы, тек 1761 жылы И.Г. Кельрейтер (1733-1860) өсімдіктерде жыныстық айырмашылық барлығын ашып, қолдан тозаңдандыру арқылы ең бірінші рет өсімдіктер буданын алды (темекі және т.б. өсімдіктер). Ол кездегі түрлердің тұрақтылығы жөніндегі үстем болған пікір тұкым қууды зерттеуге көп бөгет болды. Бұл зерттеулер тек XVIII ғасырдың аяғында, XIX ғасырдың бас кезінде ғана түрлер эволюциясы жөніндегі қағидаларға байланысты дами бастады. Дегенмен алғышқы зерттеу қадамдары биологияның өте осал дамуына байланысты жоне клетка құрылысы, оның бөлінуі,ұрықтану процестері жөнінде деректердің жоқтығынан кате болжамдарға әкеліп соқты. Бұл болжамдар биологияның жалпы қағидаларына немесе сырт бақылауларға сүйене жасалған еді.

Туқым қуу дегеніміз — тірі организмдердің табиғи қасиеттерін, белгілерін, өздеріне ғана тән биосинтезді және зат алмасуды ұрпақтан ұрпаққа беріп қайталап отыруы. Ал өзгергішшік дегеніміз ұрпақтардың ата тегінің айнымайтын көшірмесі болмауы, ол бір тұкымдас ұрпақтар арасындағы, ұрпақпен ата тегінің арасында тұқым қуу арқылы немесе қоршаған ортаның әсерімен пайда болатын өзгерістер. Тұқьш куу процесі дегеніміз — тірі организмдердің өзін-өзіне, болмаса өзіне ұқсас түрлерді туғызуы.

Өмір деген түсінік ете күрделі. Ол организмдердің өсіп жетілуі, ұзақ мерзімінде үздіксіз өмір сүрумен қатар олардың өзгеруі, қоршаған ортаның өзгеруіне байланысты түрлердің әсері эволюциялык сатыда өзінің орнын табады. Сол себептен тұқым қуалаудың жан-жақты салаларын зерттейтін генетика ғьілымы биология ғылымдарының ішіндегі ең бастысы, ең негізгісі болып табылады. Соңдықтан биологияның басқа тараулары осы ғылымға үлкен өзеннің көп салаларындай келіп тоғысады.

Ч. Дарвин көрсеткендей эволюция процесі тұқым қуу, өзгергіштік және табиғи сұрыптаумен тығыз байланысты. Оның негізгі бағыттаушысы және қозғаушы күші — табиғи сұрыптау. Бірак эволюциялық процесс жүру үшін организмдер мен түрлер арасында өте ұсақ болса да айырмашылык, керек, былайша айтқанда езгергіштік керек. Демек, өзгергіштік табиғи сұрыптауға керекті материалдар дайындап беріп тұрады. Эволюция барысында табиғи сұрыптау арқылы сақталып қалған тұқым қуалайтын ерекшеліктер ғана маңызды. Осы жерден бастап эволюцияның ең бір негізгі бағыттаушы күші — тұқым қуалаушылық қатысады. Ол табиғи сұрыптау арқылы түрдің даму кезіндегі жеткен жетістіктерінің деңгейін бекітіп (қоршаған ортаға төтеп беруі), өзгергіштіктерінің жаңа түрлерінің басқа деңгейде пайда болуына мүмкіндігін туғызады. Сондықтан генетика организмдердің тұкым қууы және өзгергіштігін зерттейтін ғылым бола тұрып эволюциялык іліммен өте тығыз байланысады.

2



Сабақтың тақырыбы: Генетиканың зерттеу әдістері

Сабақтың жоспары:

1.Генетиканың зерттеу әдістеріне сипаттама

2.Гибридологиялыќ әдіс

3.Цитогенетикалыќ әдіс



Сабақтың мақсаты: Генетиканың зерттеу әдістерімен таныстыру

Сабақтың мәтіні: Генетиканың ќазіргі түсінігі бойынша тұќым ќуу дегеніміз — барлыќ организмнің өз ұрпаќтарында өздеріне ғана тән биосинтезді және зат алмасуын қайталап отыруы. Тұќым ќуудың және өзгергіштіктің ќұбылысын молекулалық, клетка, организм (дене) жіне популяция деңгейлерінде зерттеудің негізгі әдістері мыналар:

1. Гибридологиялыќ (гибрид — будан, дїбара) талдау әдісі — будандастыру, шағылыстыру және ќолдан тозаңдандыру жүйесін пайдалана отырып тұқым қуу заңдылыќтарын аныќтау. Сол үшін алынған бірінші (Є,), екінші (Є2) ќатардағы және онан кейінгі ұрпаќтарды зерттеу. Гибридологиялыќ талдау негізгі әдіс, оны ең бірінші Г. Мендель ќолданған. Басќа әдістер осы гибридологиялыќ талдауға сүиене отырып жасалынды.

2 Цитогенетикалыќ әдіс - клетканың бөліну кезіндегі хромосомалар әрекетін, олардың санының өзгеруін зерттеу. Бұл әдіс әсіресе хромосомалардың ќұрылысы, не саны өзгеруіне байланысты тұќым ќуатын ауруларды аныќтауға ќолданылады.

3. Математикалыќ (статистикалыќ) әдіс — әртүрлі эксперименттер нәтижелерін іріктеу, өңдеу үшін оларды ќорытындылап белгілі бір тұжырым жасау, зерттелген белгілер арасындағы байланысты аныќтау және жасалған ќорытындының дұрыстығын тексеру.

4 Гениалогиялыќ әдіс - бұл гибридологиялыќ әдістің бір түрі болып табылады. Ұрпаќтың шыќќан тегін зерттеу, оның шежіресін білу арќылы белгілердің тұќым ќуу ќасиеттерін, соның ішінде тұќым куатын ауруларды зерттеу үшін адамдар мен баяу өсіп дамитын жануарлардың тұќым ќуу заңдарын зерттеу.

5. Популяциялыќ әдіс — гибридологиялыќ әдістің бір түрі. Баяу өсіп дамитын жануарлар мен адамдардың тұќым ќуалайтын белгілерін зерттеу.

6. Биохимиялыќ әдіс — гибридологиялыќ және цитогенетикалыќ әдістермен ќатар жеке организмнің даму, өсу барысындағы клеткалардағы процестерді түбегейлі зерттеу және генетикалыќ материалдың химиялыќ ќұрамын, олардағы пайда болған өзгерістерді баќылау.

7. Феногенетикалыќ әдіс — гендермен ќоршаған ортаның организмдегі белгілерге тигізетін әртүрлі әсерін зерттейді. Сондыќтан бұл әдісті әртүрлі тұќымдас немесе түрлі ќоршаған ортада дербес өскен организмдердің тұќым ќуу ќасиетін білу үшін ќолданылады.

2

Сабақтың тақырыбы: Генетиканың зерттеу әдістері

Глоссарий

1.Гибридологиялыќ


2.Цитогенетикалыќ әдіс
3.Гениалогиялыќ әдіс
4.Популяциялыќ әдіс
5.Биохимиялыќ әдіс
6.Феногенетикалыќ әдіс

3



Сабақтың тақырыбы: Генетиканың дамуының негізгі кезеңдері.

Сабақтың жоспары:

1.Грегор Мендельдің (1822-1884) жүргізген тәжірибелері

2.Генетиканың дамуына гибридологиялық талдау әдісі

3.Генетикалық зерттеулерде микроорганизмдер мен вирустарды пайдалану



Сабақтың мақсаты:Мендельдің генетикаға қосқан үлесі жайында және генетиканың дамуының негізгі кезеңдеріне қысқаша сипаттама.
Сабақтың мәтіні:

1.Тұқым дың негізін түсіну үшін Грегор Мендельдің (1822-1884) жүргізген тәжірибелері улкен әсер етті. Өның өсімдіктерді будандастыру арқылы ашқан заңдылықтары осы күнгі зерттеулерге де арқау болып келеді. Ұлты чех, Брюнне (қазір Брно) қаласындағы францискан монастырының монахы, табиғаттану сабағын бере жүре бағбандықпен айналысқан. Ол көп жылдар бойы бос уақытының бәрін әр түрлі мәдени есімдіктерді шағьшыстырып (будандастырып), қолдан тозандандыру арқылы көп тәжірибе жұмыстарын жүргізген. Негізгі тәжірибе құралы ретінде ол бұршақтың бір-бірінен әртүрлі белгілері аркылы айырмасы бар түрлерін пайдаланған. Осынын арқасында Г. Мендель қатаң тәртіппен ұрпақтан ұрпаққа берілетін белгілі бірліктер болатындығы туралы ілім жасаған. Бұл бірліктерді ол тұқым қуу факторлары деген, кейіннен бұл факторлар ген деп аталды.

Генді зерттеу тарихының атомды зерттеу тарихымен кейбір ұқсастығы бар. Әуелі тұқым қуалаушылықтың қарапайым бірлігі болуы керек деген болжау пайда болды. Ғылымның дамуына байланысты олардың материалдық структурасы, құрамы ашылды, оның адам басқара алатындай өте ұсақ бірліктерге бөліне алатындығы анықталды.

1865 жылдары Г. Мендель бұршақ өсімдігі белгілерінің тұқымнан тұкымға берілуін мұкият зерттеп, аталық және аналь өсімдіктердің белгілерінің келесі тұқымдағы таралу зандылығын ашты. Өсімдік клеткаларыньщ ішінде сол өсімдіктің белгілерін тұқымнан тұкымға сактап, жеткізуші әлдебір зат болатынын дәлелдеп Г. Мендель оған “тұқым қуу факторлары” деп ат берген еді. Мендельдің кол жеткен нәтижелері ғалымдардың назарына бірден іліне қойған жоқ.

1900 жылы бір мезгілде бір-бірінен тәуелсіз үш мемлекеттің ғалымдары: Г де Фриз — Голландияда, К. Корренс — Германияда және Э. Чермак — Австрияда Мендельдің жасаған тәжірибесін қайталап, тұқым қуалау ережелерін құрастырды. Бұлар Мендель негізін салған ережелердей еді. Сон-дықтан де Фриздың, Корренстың және Чермактың еңбектері басылып шыкқан 1900 жыл ресми түрде экспериментталды генетиканын, дербес ғылым ретінде танылған уақыты деп саналады.

XVIII — ғасырдың басында неміс зоологы А. Вейсман клеткаларда болатын ерекше заттар тұқым қуалаушылықтың негізі болуы керек деп, тұқым қуалаудың құпиясын клеткалардағы молекулалардан іздеу туралы дұрыс ұсыныс жасағанеді.

Әрине, “Мендель заңдарының екінші рет ашылуы” кезеңінде биология ғылымдарының жалпы жағдайы Мендельдің тұсындағымен салыстырғанда тіпті өзгеше болатын. Тұқым қуалау жөніндегі қағидалар ол кезде кеңінен зерттеліп танылған, сондықтан Мендель ашқан тұқым қуу заңдарын толық мойындауға ол кездегі көзқарас қарсы келмеді. Микроскоп арқылы клетканың және ядроның құрылысы хромосомалардың митоз бен мейоз (клеткалар бөлінуі) кезіндегі әрекеттері ол кезде толық ашыльш анықталған болатын. Оның үстіне “Мендель заңдарының екінші рет ашылуы” бір-екі объектілерде ғана емес, мәдени өсімдіктердің көптеген түрлерінде көрсетілді. Кейініректе Мендель заңдарын жақтайтын жұмыстар көптеген өсімдіктер мен жануарлар өкілдерімен де жүргізіліп дәлелденді.



2.Генетиның дамуына гибридологиялық талдау әдісінің үлкен маңызы болды. Осы бастапқы кезендердің өзінде гибридологиялық талдау қортындылары мен цитология жетістіктері нәтижесінде цитогенетика ғылымы жарыққа шықты. Цитогенетика белгілердің тұқым қуу ерекшеліктері мен мейоз (жы-ныс клеткалардың боліну түрі) кезіндегі хромосомалар әрекетін байланыстырды. Хромосома теориясы белгілердің ажырау қүбылысына, қасиетердің тәуелсіз тұқым қууына түсінік берді. Генетиканың дамуына генді рентген сәулелерімен зерттеудегі мутагендік әдістерінің ашылуы ерекше кезең болды. Осының нәтижесінде генді сыртқы факторлар әсерімен өзгертуге болатыны анықталды. Осындай зерттеулер арқасында генетиканың радиациялық және химиялық мутагенез саласы дамыды. Бұған совет генетиктері В.В. Сахаров (1923), М.Е. Лобашев (1934), С.М. Гершензон (1939), И.А. Рапопорт (1943), ағылшын ғалымы Ш. Ауэрбах (1944) зор еңбек сіңірді. Бұл ғалымдар геннің өте күрделі де, нәзік құрылысын зерттеуге жол ашты, Ген теориясы дамуында совет ғалымдары А.С. Серебровский мен Н.П. Дубинин (1929-1931) еңбектері ерекше орын алады. Олар алғаш рет геннің құрылысы жөніндегі тоерия негізін қалады.

Генетика Дарвиннің эволюциялык теориясының қалыптауына және оның дамуына да үлкен үлес қосты. Эволюциялык генетика эволюция барысындағы сұрыптаудың генетикалықмеханизмін, жеке геннің, гендер жүйесінің қызметін және мутациялық процестерді зерттейді. Совет ғалымы С.С. Четвериковтың еңбектері (1926) менделизм мен Дарвин ілімін алғаш байланыстырып үйлестірді.

Генетика калыптасуының алғашқы кезеңдерінен бастап-ақ селекцияға теориялык негіз болды. Генетика мен селекцияның біртұтастығы совет ғалымы Н.И. Вавилов (1887-1943) еңбектеріыен айқын көрінеді. Н.И. Вавиловтың басқаруымен дүние жүзіндегі мәдени өсімдіктерді олардың, жабайы туыста-рын зерттеу, селекцияда пайдалану жұмыстары жүргізілді. Н.И. Вавилов генетикалық зерттеулер нәтижесінде тұқым қуудың гамалогиялық қатарлары (1920) және мәдени өсімдіктердің таралған орталықтары женіндегі заңды ашты. Совет ғалымы Н.К. Колъцов (1927-1935) хромосоманың молекулалық кұрылысы жөнінде алғаш пікір айтты. Алыс туысты организмдерді будандастыру теориясының негізін қалаушылар Г.Д. Карпиченко мен И.В. Мичурин болды. Жануарлар селекциясының генетикалық негізін қалыптастыруда совет ғалымдары М.Ф. Иванов, А.С. Серебровский, П.Н. Кулешов, Б.Н. Васин үлкен үлес қосты.

3. Генетикалық есептеулерде микроорганизмдер мен вирустарды пайдалану жене физика, химия, математика әдістерінің генетикаға енуі молекулалық генетиканың дамуына себеп болды. 1944 жылы америка ғалымдары: К.Т. Эйвери, К.М. Маклеод жөне М.М. Маккарти генетикалық хабаршы ретінде ДНК-ның ролін дәлелдеді. 1953 жылы Д. Уотсон жоне Ф. Крик ДНК-ның молекулалык, құрылысын ашты. Д. Уотсон клеткалардағы ең басты процестің өрнегін былай жазып көрсеткен еді: ДНК-»РНК-»белок. Ген теориясына сүйене отырып, ДНК молекуласына құрылымдық талдау жасаған осы жұмыстар молекулалық генетиканың пайда болуына көп ықпалын тигізді. 1961 жылы О. Кельнер клетканың репарациялық (өзін-өзі емдеу) жүйесін ашты. 1961-1964 жылдары генетикалық код құпиясы ашылды. (Г. Гамов, М. Нирнберг, Х.Г. Корана). Үндіден шыққан америкалық ғалым Х.Г. Корана (1968) ашытқы клеткасынан генді химиялық жолмен синтездеді. 1970 жылы X. Темин РНК-ны негізге ала отырып РНК-дан ДНК синтездейтін фермент — кері транскриптазаны (ревертаза) тапты. Бұл жаңалық генді ферменттік синтездеуге жол ашты.

Генетиканың казіргі кезеңін әдетте молекулалық генетика кезеңі деп атайды.

4

Сабақтың тақырыбы: Митоз бен Мейоздың генетикалық рөлі.

Сабақтың жоспары:

1.Митоздың биологиялық маңызы

2.Митоздың бөлінуі неше сатыда жүреді

3.Мейозға жалпы сипаттама

4.Мейоздың ерекшеліктері

Сабақтың мақсаты: Митоз бен Мейоздың ерекшеліктеріне шолу.

Сабақтың мәтіні:

1.Клетканың күрделі бөлінуін –митоз (грекше митос-жіпше)деп атаиды. Митоз клетка көбеюінің көбірек кездесетін әдісі. Осы әдіс генетикалық матерйалдың жас клеткаларға тең бөлінуін және клетка ұрпақтарындағы хромосомның ұқсастығын қамтамасыз етеді.

Митоздың биологиялық маңызы- хромосома санының екі еселенуі және олардың жас клеткаларға тең бөлінуі. Митоз процесінде бір клетка жаңа екі клеткаға бөлінуге даярлана бастаған шақта хромосомоларда таңқаралық өзгерістер байқалады. Әр хромосома ұзына бойына екіге бөлінеді және екі бөліктің екеуіде теңбетең генетикалық материал алады.



2.Клетка ядросы бөлінген кезде жүиелі түрде бес сатыдан өтеді:интерфаза, профаза, метафаза, анафаза және телофаза.

Интерфаза- клетканың екіге бөлінуі аралығындағы тіршілік кезеңі. Бұл кезеңде боялып бекілген ядроның боялған жіңішке жіпшелерден тұратын торлы структурасын байқауға болады. Келесі кезеңде осы тордан хромосомдар қалыптасады.

Профаза- ядроның бөлінуге дайындалған бірінші сатысы. Бұл кезде хромосома жіпшелерінің өз осінде шиыршықталып бұратылуының салдарынан хромосомалар қысқарып жуандайды. Атап өтетін бір жағдай профаза кезінде хромосомалар кариолимфада (ядро сөлі) кездейсоқ жерлерде орналасады, осы кезеңде ядрошықтар бұзылады. Ал профазаның аяқ кезінде ядро қабығы бұзылады да хромосомалар цитоплазмасымен кариоплазманың сұйық заттарының қосындысы-миксоплазманың ор тасында қалады. Осымен профаза бітіп, клетка метафаза сатысына көшеді.

Метафаза ( грек. “мета” – аралық, “фаза” – пайда болу) сатысының екі кезеңі бар: метакинез – хромосомалар клетканың экватор аймағына жиналып шоғырланады, клетка бөлінуге дайындалады; нағыз метафаза – хромосома жіпшелері центромералармен байланысады, хромосомалар хроматидтерге жіктеледі. Клетка цитоплазмасы бұл кезде тұтқырлығын жоғалтады. Бұл кезеңде әрбір хромосоманың центромерасы (бірінші үзбесі) дәл экваторда, ал қалған денесі (иіні) экватордан тыс жазықта болуы мүмкін.

Анафаза (грек. “ана” – “фаза” – пайда болу) – хроматин жіпшелерінің болашақ жас клеткалардың полюстеріне қарай созылып, ахроматин ұршығын құрау кезеңі. Ахроматин ұршығының белдеуінде хромосомалар түрліше орналасып, ең алдымен аналық жұлдызын құрайды. Сонан кейінгі аналық жұлдыздағы қосарланып орналасқан гомологиялық хромосомалардың ұзынынан бөлінуі нәтижесінде пайда болған жас хромосомалар клетканың полюстеріне қарай ығысады да, екі жас хромосома жұлдыздары пайда болады. Осының нәтижесінде бір клетка екіге бөлініп, жас клеткалар түзіледі. Анафазада хромосомалардың клетка полюсіне ығысуы бірден басталып, өте тез арада бітеді.

Телофаза (гр. “тело” – аяқталуы) митоздың ақырғы сатысы. Телофаза кезінде хромосомалардың қозғалуы аяқталады, митоздық аппарат бұзылады, ядрошықтар пайда болады. Клетканың қарама-қарсы полюсінде жаңа пайда болған хромосомалардың сыртынан ядролық қабық пайда болады. Жаңа ядролардың қайта құрылуымен қатар әдетте клетка денесі бөлініп, цитотомия не цитокинез өтеді де, екі клетка құрылады.

Сонымен клетка бөлінуінің көбірек кездесетін әдісі митоз кезінде әрбір жаңа пайда болған клеткадағы хромосомалардың жалпы саны аналық клетканың бөлінбей тұрғандағы хромосомалар сандарына тең болады.



3.Мейоз (гр. “мейозис” – азаю, редукция лат. “редуцерес” – кішірею, азаю) – жыныс клеткаларының редукциялық бөліну тәсілі. Клеткадағ хромосомалардың саны екі есе азайып диплоидты клеткаға, бұдан тағы екі рет бөлініп төрт гаплоидты клеткаға айналады. Ұрықтанғаннан кейін хромосомалардың диплоидты саны қайтадан қалпына келеді. Мейоз жыныс клеткаларының (гаметалардың) қалыптасуын, организмде кариотиптің тұрақтылығын сақтайды және гендер мен хромосомалардың рекомбинациялануын (лат. “ре” – қайыра, “комбинатио” – қосылу) қамтамсыз етеді. Тұқым қуалау заңы мейоз кезіндегі хроиосомаларға тікелей байланысты.

Мейоз кезінде ядро екіге бөлінеді:

редукциялық – хромосомалардың санының екі есе азаюы;

эквациялық (теңестіру) – жалпы митозға ұқсас бөлінуі;

Мейоз циклі жүйелі түрде бірнеше кезеңдерден (фаза) тұрады. Бірінші бөліністегі кезеңдерді римше – 1 деп, ал екінші бөлініске тән кезеңдерді 2 деп белгілейді.

1 – профаза мен 1 – телефазаның арасындағы ядролық өзгеру циклі редукциялық бөлінуге жатады. Осыдан кейін интерфаза кезеңі бұл екі бөліністің ортасындағы клетканың ерекше жағдайы. Мейоздық жүйелі бөліну кезеңдеріне тоқталмас бұрын мейоз бен митоз әдісінің айырмашылығына тоқтала кетейік. Бұл айырмашылықтар 1- профазада өте анық байқалады. Осы кезеңде аталық және аналық жыныс клеткаларынан келген қос хромосома, яғни гомологтар жұпталады. Ал митозда мұндай процес болмайды.

Мейоздың 1- профаза кезеңінің бөлінуінің ақтық сатысы диакинез деп аталады (гр. “диа” – айрылысу, “кинес” – қозғалыс). Диакинез сатысында биваленттер қысқарып, хромосомалардағы хроматидтер болар-болмас қана байқалады. Алайда хиазмалар анық көрінеді, бірақ жекеленген хромосомалардың саны азаяды да, олар хромосомалардың үш жағына қарай ығысады. Осы кезде биваленттер құрамындағы хромосомалар бір-бірімен тебісіп ажырасатын сияқты, бірақ олардың ажыраспауын тек хиазмалар ұстап тұрғандай көрініс туады.

Профазаның аяқталуы және метафаза кезеңінің басталуы ядро қабығының ыдырауымен байланысты. Осы кезде ядрошықтар жойылып, ахроматин ұршығы дами бастайды. Ахроматин, ядроның құрамындағы боялмайтын зат, ядро бөлінерде тор тәрізді болып, оған хроматині “ұсақ түйіршіктері жабысады. Биваленттер клетканы” экваторлық бөлігіне жиылады. 1 – метафазада биваленттер саны диплоидты хромосомалардан екі есе аз (хромосомалар саныны” жалған редукциясы) және 2 – метафазамен салыстырғанда әлдеқайда қысқа және жуандау болып келеді (бұл күйге олар өте қатты шиыршықталудан түсуі мүмкін(. Мейоздың екі кезеңі хромосомаларды санауға өте қолайлы жағдай туғызады.

Метафазадан анафазаға көшкенде митоздағыдай центромерлер бөлінбейді, тек қана хиазмалар жоғалады. Олар биваленттердің ұшынан сырғып түседі, не болдмаса метафазаның соңында үзіліп қалады.

Мейоздың 1 – бөлінуінің нәтижесінде хромосомалар саны редукцияға ұшырайды, ал хромосомадағы тұқымдық материалдың сапслық редукциясы тек қана мейоздың 2 – бөлінуінде (эквациялық) аяқталады.

Мейоздың эквациялық бөлінуі (2 – бөлінуі) митозға ұқсас хромосомалар санының редукциясы болмайды. 2 – бөлінуде мейозда көп хромосомалар сапссы жағынан әр түрлі хроматидтерден тұрады, бұл 1 – профаза гомологтық хромосомалардың өзара хроматидтерінің алмасуының салдарынан болады. Мейоздың 2 – бөлінуінің арқасында бір организмнің әрбір мүшелерінде бір түрлі тұқым қуу қасиеттері сақталады, сондықтан мейозда ядроның іркес-тіркес екі рет бөлінуінің биологиялық маңызы өте зор.

Мейоздың биологиялық маңызын айта келе оның болашақ ұрпақтың тұқым қуудағы қасиеттерінің әр түрлі болуына, өзгергіштігіне әсерін тигізетінін атап өту керек.

Хромосомалардың алғашқы саны екі есе кемуімен қатар, мейоздағы құбылыстардың болашақ ұрпақтың тұқымына ұқсастығын толық қайталамауы – біріншіден аталық аналық хромосомаларың өзара алмасуы (кроссинговер) арқылы 1 – анафазадан хромосомалардың болашақ екі ядроға ажырасуынан: екіншіден – хромосомалардың өздігінен қайта құрылуынан болады. Себебі алғашқы диплоидтық ұрпақтың өзінде оның ата-енесінің хромосома участкелері 1 – профазаның бөлінуінде алмасуы мүмкін.

Мейоздың бұл ерекшеліктері табиғи сұрыптаудың нәтижесі, себебі мейоздың нәтижесінде және жыныстық көбею арқылы ғана табиғи сұрыптау өз әрекетінен материал ала алады және оның (сұрыптаудың) пәрменділігін күшейте түседі.

Тұқым қуудың заңдылықтарын түсіну үшін хромосомалардың алмасуы қайта құрылу ерекшеліктерінің маңызы өте зор. Бұл заңдылықты экспериментальды генетиканың жетістіктерімен ұштастыра отырып селекцияның әр түрлі әдіс-тәсілдеріне қолдануға болады.

Сабақтың тақырыбы: Митоз бен Мейоздың генетикалық рөлі.

Бақылау сұрақтары:

1.Митоз дегеніміз не?


2.Митоздың биологиялық маңызы?
3.Митоздың бөлінуі неше сатыда жүреді?
4.Мейозға жалпы сипаттама?
5.Мейоздың ерекшеліктері?
6.Интерфаза дегеніміз не?
7.Профаза дегеніміз не?
8.Метафаза дегеніміз не?
9.Телофаза дегеніміз не?
10.Анафаза дегеніміз не?

5



Сабақтың тақырыбы:Хромосомалар және олардың құрылысы

Сабақтың жоспары:

1.Хромосомаға қысқаша сипаттама

2.Метафазалық хромосома

3.Кариотип және оның түрлік ерекшеліктері



Сабақтың мақсаты: Хромосомалар және олардың құрылысына сипаттама
Сабақтың мәтіні:

1.Хромосома (грекше “хромо”-бояу, “сома”-дене)- клетка ядросының құрамында нәсілдік информациясы ДНК бар ген орналасқан өздігінен екі еселене алатын, арнайы бояулармен боялатын негізгі құрылым бөлігі. Хромосома алғаш рет ХІХ ғасырдың 70-ші жылдары белгілі болды және 1883 жылы неміс ғалымы В.Вальдейер “хромосома” деген атауды ұсынды. Хромосома өсімдік пен жануарлар клеткасының даму процесін қамтамасыз етеді, тұқым қуатын белгі, қасиеттерді ұрпақтан ұрпаққа өткізеді. Олардың хромосомасында морфологиялық өзіндік ерекшеліктері бар. Хромосомалар клетка бөлінуі кезінде анық көрінеді. Оның морфологиясы митоздың метафаза және алғашқы анафаза сатысында жақсы байқалады. Орташа алғанда хромосоманың ұзындығы 0,2-3мкм. Хромосоманың химиялық құрамы ДНҚ,РНҚ, макромолекулаларынан,кіші молекулалық негіздік белок – гистоннан, қышқыл белоктан тұрады.
2.Метафазалық хромосома

Метафазалық хромосомалардың үлгілері әртүрлі, олар:

1.метацентрикалық(теңиінді)

2.субметацентрикалық(әртүрлі иінді)

3.акроцентрикалық(бір иіні өте қысқа)

4.телоцентрикалық(терминалды немесе бір иінді)

Париж қаласындағы болған конференциядағы келісім бойынша кариотипті стандарттау бойынша бұл морфологиялық терминдердің орнына басқа символика қолданылады.Барлық хромосомаларға мөлшеріне қарай қатар саны белгіленеді. Атқаратын қызметіне қарай хромосомалар екіге бөлінеді. Олар аутосомалар және жыныстық хромосомалар. Жыныстық хромосомалар белгілі бір жыныстық дамуына қатысты болғандықтан оларды жыныстық хромосомалар деп атайды, олар Х және У хромосомалар. Мысалы әйелдің жыныс клеткасында басқа аутосомалардан өзге Х хромосома ал ер адам ұрығының беруінде Х хромосома, екіншісінде У хромосома болады.Жыныс хромосомасының басқа хромосомаларға қарағанда құрылысында, бөлшектенуінде, каньюгациясында гетерохроматині көбірек болады.



3.Кариотип және оның түрлік ерекшеліктері

Дене клеткаларындағыхромосомалар санының түрлік тұрақтылығы, саны, ұзындығы, морфологиялық белгілерінің жиынтығы кариотип деп аталады.Табиғи сұрыптаудың барысында әр түрдің өзіне сай хромосом апараты қалыптасқан. Әдетте хромосомалар жұп санды болып келеді.2n әдетте көпшілік организмге тән диплоидты болады. Диплоидты жиынтығын ойша екіге бөлгенде,1n хромосома қалса, оны гаплоидты жиынтық деп атайды. Бұл жыныс клеткаларында болады.

Организмнің әр түрлі белгілері хромосомалар санымен ғана емес, олардың формасы, көлемі және орналасуына қарай сипатталады. Бұл көрсеткіштердің барлығы “кариотип” деген ұғымға беріледі. Хромосомалардың диплоидтық жиынтығы ата мен анадан берілгендіктен олар клеткаларында жұп болады. Әдетте гомомлогиялық хромосомалардың морфологиялық айырмашылығы байқалмайды.

6



Сабақтың тақырыбы: Жыныс хромосомалары, гомо- гетерогаметалы жыныс.

Сабақтың жоспары:


1.Гомо –және гетерогаметалы жыныс.

2.Гинандроморфизм.



Сабақтың мақсаты: Гомо –және гетерогаметалы жыныстың айырмашылықтарын түсіндіру.
Сабақтың мәтіні:
1. Гомо –және гетерогаметалы жыныс.

Жануарлардың аналы және аталық түрлерінің хромосомалар жинақтары бойынша айырмашылығы бар болып шықты. Организмнің жыныстық айырмашылығын көрсететін құрылыс, атқаратын қызметі жөнінен басқа хромосомалардан (аутосомалардан) айырмасы бар хромосомалар жұбы не тобы жыныс хромосомалары деп аталады. Жыныс хромосомалары Х және У хромосома түріне бөлінеді. Мысалы, әйелдің жыныс клеткасында “кәдімгі” хромосомалардан өзге екі Х, ер адам сперматозоидының біреуінде басқа хромосомалармен қоса бір Х, екінші біреуінде У хромосома болады. Аталық және аналық жыныстардың айырмашылығын көрсетпейтін хромосомалар аутосомалар деп аталады. Жыныстық хромосомалар бірдей гаметалардан түзілсе оны гомогаметалы жыныс атайды. Еркекте сперматозоидтардың екі түрі – Х немесе У-хромосмалымары мейоз механизміне сәйкес тең шамада түзіледі, сондықтан дрозофиланың аталық жыныстысын гетерогаметалы деп атайды. 21-суретте жыныстық хромосомалар мен аутосомаларды есепке ала отырып, дрозофиланың жынысын анықтау нобайы берілген. Х және У хромосомалары сперматозоидтарын 1:1 қатынасында түзілуі, ұрпақта жынысы бойынша 1:1 қатынасында ажырау қамтамасыз етіледі. Жынысты анықтаудың бұндай түрі (♀ ХХ, ♂ - ХУ) барлық сүтқоректілерден, олардың ішінде адамда, қос қантты насекомдарда, кейбір балықтарда табылады. Гетерогаметалы аналық жыныстар да кездеседі, кейде олардың жыныс хромосомаларын z және w әріптері арқылы белгілейді. (♀ - zw, ♂ - zz). Көбінде жыныс хромосомаларын көзге елестеткенде Х – және У- пен байланыстыру жеңілрек, және көп түрлердің аталықтары гетерогаметалы болады, кейбір түрлердің аналықтары ғана гетерогаметалы болып кездеседі. Мысалы, құстарда, кейбір балықтарда және көбелектерде гетерогметалы жыныс ұрғашылары, ал гомогаметалы еркектері болады. Бұл жануарлардың жұмыртқа клеткалары екі типті – Х және У – хромосомалы, ал сперматозоидтары тек Х- хромосомалы, ал спермотозоидтары тек Х – хромосомалы болады. (♀ ХУ, ♂ - ХХ).

У- хромосомы болмайтын жануарлар да болады және аталығының жынысы жалғыз ғана Х – хромосомамен (ХО) айқындалады (қоңыздар, тура қанаттылар).

Насекомдардың кейбір түрлерінде, соның ішінде бл араларында еркектерінің хромосомалары гаплоидты болады, себебі олар ұрықтанбаған жұмыртқа клеткасынан өсіп өнеді. Сондықтан олар бейне бір тірі организмге айналған гаметалар тәріздес болып көрінеді. Белгілеріне қарай керек аралардың (трутень) қандай генотипті бар аналықтан шыққанын анықтауға болады. Мұның практикалық маңызы бар, себебі аралардың тұқым қуу қасиетерін олардың селекциясында пайдаланады.

2.Кейніректегі өткізілген зерттеулер бұл жорамалдың дұрыстығын дәлелдеді. Жеміс шыбынында жарты денесі ұрғашы, екінші жартысы еркек шыбынға ұқсас ұрпақтар табылып, олар гиандроморфтар (грекше “гине,гинайкос” - әйел “анер, андрос” – еркек, “морфе” - форма) деп аталады.

Олардың ұрғашыға ұқсас жарты денесінің клеткаларының ХХ –хромосомалары бар. Демек, зиготаның бірінші бөлігінде бір клеткада Х – хромосома жоғалып, сөйтіп осы клеткадан еркекке ұқсас денесінің жартысы да маған; ал екінші жартысы екі Х- хромосома жоғалып, сақтап қалған, сондықтан олардан ұрғашы шыбынның белгісі пайда болған. Мұндай ерекшеліктің пайда болуы дрозофилаларда У-хромосоманың болашақ еркек жынысқа ықпал етпейтінін көрсетеді. Мысалы, бір топ ХХУ – жыныс хромосомалы дербес ерекшеліктері бар шыбындар, қалыпты ұрғашы шыбынға айналады, ал ХХ-хромосомалы, бірақ үшқабат аутосомалар жиынтығы (аутосомалары бойынша үшплоидтар) бар шыбындар жыныссыз, яғни еркек те ұрғашы да белгілері жоқ – оларды интерсекстер деп аталады (латынша “интер” – аралық, “сексус” - жыныс). ХУ – хромосомалы аутосомалары үшқабат болса, ұрықсыз еркектер болады (сверх-самцы – шамадан тыс еркек). Осыған байланысты жыныс айырудың баланстық теориясы пайда болды.

.

Сабақтың тақырыбы: Жыныс хромосомалары, гомо- гетерогаметалы жыныс.



Тест тапсырмалары

1.Егіздердің бір белгі бойынша ұқсастығы неше пайыз?

А) 50%

Б) 75%


В) 100%

Г) 25%


Д) 12,5%

2. Егіздердің екі белгі бойынша ұқсастығы неше пайыз?

А) 25%

Б) 75%


В) 50%

Г) 100%


Д) 12,5%

3. Егіздердің үш белгі бойынша ұқсастықы неше пайыз?

А) 12,5%

Б) 75%


В) 50%

Г) 25%


Д) 100%

4. Егіздердің төрт белгі бойынша ұқсастығы неше пайыз?

А) 6,25%

Б) 75%


В) 50%

Г) 25%


Д) 100%

5. Егіздердің бес белгі бойынша ұқсастығы неше пайыз?

А) 3,12

Б) 75%


В) 50%

Г) 25%


Д) 100%

6. Мендель заңдары тексерілген неде

А) Бұршақта

Б) Бидай-да

В) Қара бидайда

Г) Арпа-да

Д) Жүгеріде

7. Клетканың бөлінуінің бірінші фазасы?

А) Профаза

Б) Метафаза

В) Анафаза

Г) Телофаза

Д) Интерфаза

8. Клетканың бөлінуінің екінші фазасы?

А) Метафаза

Б) Профаза

В) Телофаза

Г) Анафаза

Д) Интерфаза
9. Клетканың бөлінуінің үшінші фазасы?

А) Анафаза

Б) Метафаза

В) Профаза

Г) Телофаза

Д) Интерфаза

10. Клетканың бөлінуінің төртінші фазасы?

А) Телофаза

Б) Метафаза

В) Анафаза

Г) Профаза

Д) Интерфаза

11. Клетка бөлінуінің бесінші фазасы?

А) Интерфаза

Б) Метафаза

В) Телофаза

Г) Анафаза

Д) Профаза

12. Адамдардың храмасомдар саны?

А) 46


Б) 28

В) 42


Г) 4

Д) 56


13. Бидайдағы храмасомдар саны?

А) 42


Б) 28

В) 4


Г) 46

Д) 54


14. Дрозафила шыбынындағы храмасомдар саны?

А) 4


Б) 28

В) 42


Г) 46

Д) 54


15. Қойдағы храмасомдар саны?

А) 54


Б) 28

В) 42


Г) 46

Д) 4


16. Ұрпақтағы рецессивті белгілерінің қайталануы?

А) а+а


Б) А+а

В) а+А


Г) А+А

Д) а+Б


17. Бұршақ қай ғалымның ғылыми зерттеу обьектісі?

А) Г. Мендель

Б) Г. Морган

В) М. Иванов

Г) И. Мичурин

Д) Т. Лысенко

18. Дрозофила қай ғалымның зерттеу обьектісі?

А) Г. Морган

Б) Г. Мендель

В) М. Иванов

Г) И. Мичурин

Д) Т. Лысенко

19. Шошқа қай ғалымның ғылыми зерттеу обьектісі?

А) М. Иванов

Б) Г. Мендель

В) Г. Морган

Г) И. Мичурин

Д) Т. Лысенко

20. Ғалымдардың қайсысы ағаштарға ғылыми зерттеу жүргізген?

А) И. Мичурин

Б) Г. Мендель

В) М. Иванов

Г) Г. Морган

Д) Т. Лысенко

7

Сабақтың тақырыбы: Мейоздың генетикалық негіздері

Сабақтың жоспары:
1.Мейозға жалпы сипаттама

2.Мейоздың бөлінуі


3. Мейоздың биологиялық маңызы

Сабақтың мақсаты: Мейоздың генетикалық негіздеріне жалпы сипаттама
Сабақтың мәтіні:

1. Мейоз (гр. “мейозис” – азаю, редукция лат. “редуцерес” – кішірею, азаю) – жыныс клеткаларының редукциялық бөліну тәсілі. Клеткадағ хромосомалардың саны екі есе азайып диплоидты клеткаға, бұдан тағы екі рет бөлініп төрт гаплоидты клеткаға айналады. Ұрықтанғаннан кейін хромосомалардың диплоидты саны қайтадан қалпына келеді. Мейоз жыныс клеткаларының (гаметалардың) қалыптасуын, организмде кариотиптің тұрақтылығын сақтайды және гендер мен хромосомалардың рекомбинациялануын (лат. “ре” – қайыра, “комбинатио” – қосылу) қамтамсыз етеді. Тұқым қуалау заңы мейоз кезіндегі хроиосомаларға тікелей байланысты.

2. Мейоз кезінде ядро екіге бөлінеді:

1)редукциялық – хромосомалардың санының екі есе азаюы;

2)эквациялық (теңестіру) – жалпы митозға ұқсас бөлінуі;

Мейоз циклі жүйелі түрде бірнеше кезеңдерден (фаза) тұрады. Бірінші бөліністегі кезеңдерді римше – 1 деп, ал екінші бөлініске тән кезеңдерді 2 деп белгілейді.

1 – профаза мен 1 – телефазаның арасындағы ядролық өзгеру циклі редукциялық бөлінуге жатады. Осыдан кейін интерфаза кезеңі бұл екі бөліністің ортасындағы клетканың ерекше жағдайы. Мейоздық жүйелі бөліну кезеңдеріне тоқталмас бұрын мейоз бен митоз әдісінің айырмашылығына тоқтала кетейік. Бұл айырмашылықтар 1- профазада өте анық байқалады. Осы кезеңде аталық және аналық жыныс клеткаларынан келген қос хромосома, яғни гомологтар жұпталады. Ал митозда мұндай процес болмайды.

Мейоздың профаза кезеңінің аяғы мен метафазаның басында клетканың экватор жазығына хромосомалар тобы жиылады, олардың әрқайсысы екі гомологиялық хромосомалардан тұрады.

Ал митозда экватор тақтасында екі еселенген жеке хромосомалар көрінеді. Келесі бір елеулі айырмашылық анафаза кезеңінде кездеседі. Анафазаның редукциялық бөліну кезеңінде полюстерге гомологиялық хромосомалар ығысады. Әрбір жұп гомологтан бір хромосома бір полюстен екінші полюске кетеді. Митозда әр полюске хромосоманың жартысы кететіндіктен болашақ клеткаларда хромосомалар саны аналық клеткадағыдай диплоидты күйде қалады.

Мейоздың профаза кезеңінің бірінші бөлінуі митозбен салыстырғанда әлдеқайда күрделірек және бірнеше сатыға бөлінеді. Әрбір сатыда хромосомалар өзіндік сапалы өзгерістерге ұшырайды. 1 – профазаның алдында хромосомалар екі еселенген күйде (диплоид санды) өте жіңішке және ұзын жекеленген жіп тәріздес болады. Бұл саты лептонема (гр. “лептос” – жіңішке, жұқа, “нема” – жіп). Кейіннен гомологиялық хромосомалар бір-біріне жақындасып біріккен қос жіп түзеді. Осылай қосарланып бірігу процесі хромосомалар коньюгациясы (лат. “коньюгация” – қосылу, біріктірілу) делінеді де, осы сатыны зигонема (гр. “зигос” – пар, қос) немесе қосарланған жіп сатысы деп атайды. Осыдан соң біріккен гомологиялық хромосомалар жұптасады да бивалентер түзеді. Әрине, биваленттер саны әрдәйім лептонемадағы хромосомалар санынан екі есе аз болады.Бұл саты пахинема (“пахис” – жуан) деп аталады. Коньюгация бітісімен хромосомалардың ажырасуы басталады, ажырасу біткенде олар бір- бірімен кейбір нүктелерінде ғана байланысады. Осы нүктелерді хиазмалар деп атайды. Осы кезеңде биваленттердің төрт хроматидадан тұратыны анық көрінеді. Хиазмалар тұсында хромосомаларды “бір-бірімен қайшыланып айқасқандары байқалады, бұл айқасулар биваленттер құрамына кіретін хромосомаларды” бір-бірінен толық ажырасуына бөгет жасайды. Бұл саты диплонема дап аталады.

Мейоздың 1- профаза кезеңінің бөлінуінің ақтық сатысы диакинез деп аталады (гр. “диа” – айрылысу, “кинес” – қозғалыс). Диакинез сатысында биваленттер қысқарып, хромосомалардағы хроматидтер болар-болмас қана байқалады. Алайда хиазмалар анық көрінеді, бірақ жекеленген хромосомалардың саны азаяды да, олар хромосомалардың үш жағына қарай ығысады. Осы кезде биваленттер құрамындағы хромосомалар бір-бірімен тебісіп ажырасатын сияқты, бірақ олардың ажыраспауын тек хиазмалар ұстап тұрғандай көрініс туады.

Профазаның аяқталуы және метафаза кезеңінің басталуы ядро қабығының ыдырауымен байланысты. Осы кезде ядрошықтар жойылып, ахроматин ұршығы дами бастайды. Ахроматин, ядроның құрамындағы боялмайтын зат, ядро бөлінерде тор тәрізді болып, оған хроматині “ұсақ түйіршіктері жабысады. Биваленттер клетканы” экваторлық бөлігіне жиылады. 1 – метафазада биваленттер саны диплоидты хромосомалардан екі есе аз (хромосомалар саныны” жалған редукциясы) және 2 – метафазамен салыстырғанда әлдеқайда қысқа және жуандау болып келеді (бұл күйге олар өте қатты шиыршықталудан түсуі мүмкін(. Мейоздың екі кезеңі хромосомаларды санауға өте қолайлы жағдай туғызады.

Метафазадан анафазаға көшкенде митоздағыдай центромерлер бөлінбейді, тек қана хиазмалар жоғалады. Олар биваленттердің ұшынан сырғып түседі, не болдмаса метафазаның соңында үзіліп қалады.

Мейоздың 1 – бөлінуінің нәтижесінде хромосомалар саны редукцияға ұшырайды, ал хромосомадағы тұқымдық материалдың сапслық редукциясы тек қана мейоздың 2 – бөлінуінде (эквациялық) аяқталады.

Мейоздың эквациялық бөлінуі (2 – бөлінуі) митозға ұқсас хромосомалар санының редукциясы болмайды. 2 – бөлінуде мейозда көп хромосомалар сапссы жағынан әр түрлі хроматидтерден тұрады, бұл 1 – профаза гомологтық хромосомалардың өзара хроматидтерінің алмасуының салдарынан болады. Мейоздың 2 – бөлінуінің арқасында бір организмнің әрбір мүшелерінде бір түрлі тұқым қуу қасиеттері сақталады, сондықтан мейозда ядроның іркес-тіркес екі рет бөлінуінің биологиялық маңызы өте зор.



3.Мейоздың биологиялық маңызын айта келе оның болашақ ұрпақтың тұқым қуудағы қасиеттерінің әр түрлі болуына, өзгергіштігіне әсерін тигізетінін атап өту керек.

Хромосомалардың алғашқы саны екі есе кемуімен қатар, мейоздағы құбылыстардың болашақ ұрпақтың тұқымына ұқсастығын толық қайталамауы – біріншіден аталық аналық хромосомаларың өзара алмасуы (кроссинговер) арқылы 1 – анафазадан хромосомалардың болашақ екі ядроға ажырасуынан: екіншіден – хромосомалардың өздігінен қайта құрылуынан болады. Себебі алғашқы диплоидтық ұрпақтың өзінде оның ата-енесінің хромосома участкелері 1 – профазаның бөлінуінде алмасуы мүмкін.

Мейоздың бұл ерекшеліктері табиғи сұрыптаудың нәтижесі, себебі мейоздың нәтижесінде және жыныстық көбею арқылы ғана табиғи сұрыптау өз әрекетінен материал ала алады және оның (сұрыптаудың) пәрменділігін күшейте түседі.

Тұқым қуудың заңдылықтарын түсіну үшін хромосомалардың алмасуы қайта құрылу ерекшеліктерінің маңызы өте зор. Бұл заңдылықты экспериментальды генетиканың жетістіктерімен ұштастыра отырып селекцияның әр түрлі әдіс-тәсілдеріне қолдануға болады.

.

8



Сабақтың тақырыбы: ДНҚ-ның жартылай сақталуының репликациясы

Сабақтың жоспары:

1.ДНҚ молекуласы

2.Дж. Уотсон және Ф. Криктің қосқан үлестері.

3.Г. Стент ДНҚ екі еселенуінің қанша түрін ұсынды



Сабақтың мақсаты: ДНҚ молекуласының екі еселенуіне қысқаша шолу.
Сабақтың мәтіні:

1.Кез келген клетка бөлінер алдында оның ДНҚ молекуласы екі еселенеді және соның нәтижесінде ұрпақ клеткалары алғашқы аналық клеткадағыдай ДНҚ молекуласына ие болады. Олай болса, бөлінетін клетканың ДНҚ-сы дәл өзіне ұқсас тағы бір ДНК молекуласын қалай жасайды?

1940 жылы Л. Полинг пен М. Дельбрюк ген (ДНҚ) өзінше бір бейненің қалыбы секілді, ол қалыпқа саз балшық кұйып, оның формасын алуға, содан кейін осы формадан қалып етіп пайдаланған алғашқы форманы қайтадан жасауға болады деген пікір айтқан. Яғни, бұл геннің алғашқы құрылымына комплементарлы ДНҚ құрылымы жасалады, одан алғашқы кұрылымға сәйкес ДНК пайда бо-лады деген сөз. Шынында да ДНҚ-ның бір тізбегін бір бейне десек, оған комплементарлы екінші тізбек оның кері бейнесі болып табылады. Демек, Уотсон мен Крик керсеткен ДНК-ның еселенуінің немесе репликациясының жүру жолы шын мәнінде Полинг пен Дельбрюктің болжамын қайталау десе де болғандай.

Сонымен, ДНҚ мынадай жолмен екі еселенеді. Алғаш спиральдың екі тізбегі бір нүктеден бастап ажырай бастайды. Сонан кейін бір-бірінен алшақтап ажыраған әрбір тізбектердің бойына, оларға сәйкес жаңа тізбек синтезделіп, жаңңа тізбек жасалу барысында ажыраған екі тізбекпен өзінің азоттық негіздері аркылы байланысып, онымен өз алдына жаңа спираль кұрай бастайды. Сөйтіп алғашқы ДНҚ-ның екі тізбегі толық ажырап болғанда, екі жаңа спираль да жасалып бітеді. Алғашкы ДНҚ тізбегі ажырамай тұрғанындағы екінші ескі тізбегіне толық ұксас болады, әрине, бұл процесті де клеткадағы ферменттер жүргізеді. ДНҚ тізбектерінің бағыттары қарама-карсы екені белгілі. Жұмысына өте мұқият ферменттер жаңа тізбекті тек бір бағытта, яғни 5’-3’багытында ғана жасайды. Олай болса, ферменттер ажыраған тізбектердің біреуінің бойымен жаңа тізбекті жоғарыдан төмен қарай, ал екіншісінің бойымен төменнен жоғары қарай синтездейді. Ең қызығы жаңа тізбектер үздіксіз жасалмайды, ескі тізбектің бойында бірінен кейін бірі шағын ДНҚ фрагменттері пайда болып отырады. Ондай фрагменттердің ұзындығы қарапайым бактерияларда 200 нуклеотидтен тұрса, күрделі организмдерде ол 2000-ға жуық. Осындай фрагменттерді алғаш байкаған жапон ғалымы Р. Оказаки, сондыктан оларды оказаки фрагменттері деп атайды.

2.1953 жылы Дж. Уотсон және Ф. Крик ұсынған ДНК құрылымының үлгісі (моделі) генетикалық хабардың кодын (шартты қысқарту), мутациялық өзгергіштіктің және гендердің көшірмесінің (ДНК молекуласының бөліктері) алынуын түсінуге мүмкіншілік берді. 1957 жылы М. Мезельсон мен Ф. Сталь, Дж. Уотсон және Ф. Криктің бактериялық клеткадағы ДНК-ны жартылай консервативті түрде екі еселенуі (репликация) жөніндегі көзқарасын дәлелдеді.

3. Г. Стент ДНҚ екі еселенуінің үш түрін ұсынды:

1) консервативтік (лат. “косервативус” — сақтаушы, негізгі қалпын сақтау) еселснуде ұрпақтың ДНҚ-ларда аналық ДНҚ-ның материалы болмайды;

2) жартылай консервативтік түрінде ДНҚ-ның жаңа молекуласының бір тізбегі аналық ДНҚ-дан болса, екіншісі жаңадан құрылған тізбек;

3) дисперсиялык. (лат. “дисперсис” — шашырау, быты-раңқы) түрінде аналық ДНҚ-ның материалы кездейсок шашырап жаңа ДНҚ молекуласында орын алады.

М. Мезельсон мен Ф. Стальдың зерттеулері осы үшеуінің ішінен ДНҚ-ның жартылай консервативті екі еселену түрін таңдап алуға көмектесті. ДНҚ екі еселенуінің жартылай консервативті жолмен жүруін дәлелдеу Дж. Уотсон мен Ф. Криктін жасаған ДНҚ молекуласының үлгісінің дұрыстығының айғағы болды.

Сонымен ДНҚ еселснуі оның тізбектерінің ажырауынан басталады дедік. Ол тізбектерді геликаза (хеликс-спираль) — дезоксирибонуклеаза ферменттері - ДНҚ молекуласының бойымен екі бағытта жоғары және төмен ажыратады. Нуклео-тидтер жұптары мен ДНҚ-ның шиыршықты тізбегінің арасындағы сутегінің байланыстары молекуланың бір жақ шетінде бірте-бірте үзіле бастайды және (ДНҚ) тізбектердің екеуі де бірінен бірі босай отырып, жазылады. Осылайша жазылған тізбек, өзінің қосылыстарын оське тік “коя” отырып, дезоксирибоза және фосфор қышқылының калдықтары арасында байланыстар арқылы ұсталып тұрады. Қоршаған ортадан клеткада жинақталған бос нуклеотидтер бар, олар ДНҚ-ның жазылған тізбегінің бос қосылыстарымен реакцияға түсе алады. Бірақ ол қосылысқа бір жұп, “толықтыра түсетін” нуклеотид қана жуықтап, жалғаса алады. Бұл жазылған тізбекке баска, ДНҚ-ның жетіспейтін тізбегі жалғаса бастайды деген сөз. Осы процестердің нәтижесінде ДНҚ-ның екі молекуласы пайда болады, олардың әрқайсысында қайтадан жинақталған молекуламен толықтырылған аналық молекуланың жартысы болады. Сонымен туынды молекулалар ДНҚ-ның аналык молекуласына мейлінше ұқсас келеді. Мұнда генетикалық материалдың құрамы да сақталады. Тізбектердің ажырауы мен қосылуы ферменттердің ықпалымен жүреді. Ажыраған тізбектерде оказаки ферменттері жасала бастайды. Әр фрагмент оншақты нуклеотидтен тұратын РНҚ тізбегінен басталады. ДНҚ тізбегінің бойымен РНҚ түріндегі жаңа тізбекті праймаза (РНҚ — полимераза) ферменті ғана бастай алады. Тізбекті бастаған РНҚ бөлшегінен ары қарай “ДНҚ - полимераза - 3” деген фермент ажыраған ДНҚ бөлігіне сәйкес етіп оказаки ферментін синтездейді. Содан кейін басқа “ДНҚ - полимераза - 1” ферменті фрагменттердің бастаушысы болған әлгі РНҚ тізбегін ыдыратып жібереді. Енді кезек “ДНҚ-лигаза” деген ферментке келеді. Ол оказаки фрагменттерінің арасын ескі ажыраған тізбекке сәйкес етіп нуклеотидтсрмен толтырады. Ең соңында “ДНҚ полимераза - 2” ферменті көптеген ферменттердің бірігуінен пайда болған жаңа тізбектің нуклеотидтерінің ескі тізбегімен сәйкес келетіндігін тексереді. Егер қандай да бір нуклеотид өз орнында тұрмаса соңғы аталған фермент оны кесіп алып тастап, оның орнына тиісті нуклеотидті қояды.

Осындай ор түрлі қызмет атқаратын ферменттердің үйлесімді жұмыс жасауы тұқымдық белгінің ДНҚ арқылы ұрпақтарга дүрыс берілуін қамтамасыз етеді. Міне, геннің еселенуі немесе репликация дегеніміз осы.




Тақырыбы: ДНҚ-ның жартылай сақталуының репликациясы.

Реферат

1.Ферменттер


2.Нуклеотидтер
3.ДНҚ-малекуласы
4.ДНҚ-малекуласының бөліктері
5.РНҚ-тізбегі
6.Клетка

9


Сабақтың тақырыбы: Жыныс айырудың баланстық теориясы

Сабақтың жоспары:

1.1922 жылы К. Бриджестің тәжірибесі


2. Аутосомалар мен жыныстық хромосомалардың түрлері


Сабақтың мақсаты: Жыныс айырудың баланстық теориясына сипаттама беру
Сабақтың мәтіні:

1.1922 жылы К. Бриджес дрозофиланың үшеселенген хромосомалар жиынтығы бар үшплоидты 3Х+3А ұрғашыларын тапты. Кейбір мұндай ұрғашы шыбындар кәдімгідей өсімтал болып шықты. Оларды диплоидты ХУ + еркек шыбындырмен будандастырғанда ұрпақтарының ішінде жынысаралық белгілердің – интерсекстердің пайда болатыны байқалды.

2.Морфологиялық , цито логиялық және гинетикалық зерттеулер мұндай ұрпақтардың әр түрлі қатынастығы аутосомалар мен жыныстық хромосомалары бар сегіз түрін айқындады ;

1) 3Х : 3A

2) 2Х : 2A

3)2Х : У : 2А

4)2Х : 3А

5)2Х + V : 3А

6)ХУ : 2А

7)3Х : 2А

8)ХУ :3А (бірнешеуі 21-суретте көрсетілген).

Әр түрлі хромосомалар жиынтығы бар шыбындардың шығу себебі, үшплиодты ұрғашы дрозофилалардың хромосомаларының мейозда дұрыс ажыраспауынан шыбындар :

1) қалыпты еркек және ұрғашы,

2) аралық белгілері бар – интерсекстер

3) шамадан тыс дамыған белгілері бар еркек шыбындар (сверхсамец) және,

4) шамадан тыс белгілері дамыған ұрғашы ұрпақтар (сверхсамка) берді.

Сөйтіп, тұқымның жынысы Х – хромосома мен аутосомалар жиынтығының балансына байланысты анықталатыны белгілі болды. Мысалы, (2Х :3А) аутосомалар құрамы көп болса еркек интерсекс шыбындар шығады. Тең балансты диплоидты немесе үшплоидты (2Х :2А немесе 3Х :3А) болса ұрғашы болып шығады. Х-хромосомалар санының азаюы ( 2Х :2А ) еркек шыбындардың шығуына мүмкіншілік береді. Х – хромосома санының азаюы (2Х : 2А) еркек шыбындардың шығуына мүмкіншілік береді.

10



Сабақтың тақырыбы:Тұқым қуудың Мендель ашқан заңдылықтары.

Сабақтың жоспары:

1.Жыныстық өсіп-өну кезіндегі нәсілдік қасиеттердің ұрпақтан ұрпаққа берілуі 2.Тұқым қуу қасиетін зерттеу әдістері. Гибродолгиялық талдау Сабақтың мақсаты: Тұқым қуудың Мендель ашқан заңдылықтары.


Сабақтың мәтіні:

1.Жыныстық өсіп-өну кезіндегі нәсілдік қасиеттердің ұрпақтан ұрпаққа тұқым қуу арқылы берілу селекциялық және сұрыптау жұмыстарында генетикалық заңдарына сүйенеді. Сондықтан, тұқым қуудың заңдылықтарының білудің мал тұқымын асылдандыруда маңызы өте зор. Ол заңдылықты білмей сұрыптап алу (отбор) және жұп таңдау (подбор) немесе будандастыру үшін қажет тұқымдарды таңдап алу өте қиын. Мал тұқымын асылдандыру жұмысының нәтижелігі осы істердің үздіксіз жүргізіліп отыруына байланысты.

Әрине мал тұқымын асылдандыру, жаңа мал тұқымын шығару жұмысымен адам баласы қолына мал ұстаған күннен бастап әрқашанда айналысып келеді. Бұл салада селекционердің қолы жеткен табысы да айтарлықтай. Яғни, П.Ф Рокицкий айтқандай “олар тұқым қуу заңдылығын мал шаруашылығында оның негізін білмей қолданған, бұл мыңдаған жылдар бойы жануарлардың мәнін білмей отты қолданғанмен бірдей еді”. Сондықтанда болар 21 ғасырда селекцияның “мал өсіру өнері” деп атап, құпия түрде әкеден балаға белгілі болды.

Қазіргі кезде мал тұқымын асылдандыру жұмысы тек дарынды селекционерлердің мол тәжірибесіне сүйеніп қана емес, селекцияның ғылыми негізі – генетика ғылымының тиянақты заңдылықтарына сәйкес жүргізілуі тиісті.

2.Тұқым қуу қасиетін зерттеу әдістері.

Генетиканың негізгі заңдарын чех табиғат зерттеушісі – Г. Мендель 1865 жылы ашқан. Бірақ оның тәжірибелерінің мазмұнын және ол ашқан заңның мағынасын 1900 жылдан бастап бағалады. Осы жылы генетика жеке ғылым болып қалыптасты деп есептелінеді. Генетиканың тез дамуы да осы кезден басталады. Міне, осы уақыттан бастап клетка құрамындағы нәсілдік қасиеті бар материалдық заты, оның құрылысы, бөлшектігі, ұрпаққа берілу заңдылығы, 28 өзгергіштік заңдылықтары ашылып, организмдердегі тұқым қуалаушылық пен өзгергіштіктің құпия сырын түсінуге мүмкіншілік туды.Осы зерттеулердің дамуында гибридологиялық талдау әдісінің үлкен маңызы болды.

Г. Мендель ашқан тұқым қуу заңдылықтары туралы ілім - менделизм деп аталады. Г.Мендель өз еңбегін өсімдікті будандастырып ұзақ уақыт тәжірибе жүргізу арқылы дамытты. Оның тәжірибені дұрыс қоя білуі, тәжірибесінің жемісті болуына ықпалын тигізді. Ол будандастыру үшін бұршақтың бір ғана нақты белгісі бар таза сортын алды (мысалы: пішіні, түсі) және кейінгі ұрпақтан пайда болған буданды дұрыс есептей білді. Мендель ұзақ уақыт тәжірибе жасау нәтижесінде бұршақтың 22 түрінен 10 мың будан алды. Ол ең алғаш тұқым қуалау бірліктерін, факторларын ашты, бұл ереже кейін Мендель заңы деп аталды. Кезінде ешкім назар аудармаған Г. Мендельдің шағын жұмысы ондағы ашқан тұқым қуалаушылық заңдылықтары қазіргі генетика ғылымының және өсімдіктер мен малдар селекциясының ірге тасы ретінде есептелінеді. Себебі Г. Мендель, біріншіден организмдерге нәсілдік қасиетті сақтайтын зат жұп күйінде кездесетіндігі туралы, ал жыныс клеткаларында әр жұптан тек бір өкіл болатынын және сол нәсілдік заттың өзгермейтіндігі, “таза” күйінде берілетіндігі туралы биологияда алғашқы пікір айтты. Бұл үлкен көрегендік еді. Г. Мендельдің бұл пікірлері қазіргі тұқым қуалаушылық туралы ілімнің ғылыми негізі болып есептеледі. Олардың дұрыстығы кейінгі ғылыми факторлармен толық дәлелденді. Сол сияқты Г. Мендель ашқан белгілердің тұқым қуалаудағы заңдылықтары да маңызын күні бүгінге дейін жойған жоқ, керісінше, шаруашылыққа тиімді кейбір белгілер бойынша нәтижелі сұрыптау жұмысын Г. Мендельдің заңдарын білмей, оларды басшылыққа алмай жүргізуге болмайды.

Осы арада не себептен Г. Мендель осыншама ғылыми жетістіктерге ие болды деген заңды сұрақ тууы мүмкін. Әдетте организмдердің нәсілдік қасиетін, белгілердің тұқым қуалау заңдылықтарын Г. Мендельге дейін ешкім тексермеген бе? Әрине бұлай десек жаңсақ болар еді. Шындығында, жоғарыда айтылғандай адам баласы егін және мал шаруашылығымен айналысқаннан бергі саналы өмірінде туыстас жануарлардың арасындағы ұқсастықты да, өзгергіштікті де көріп келеді, олардың себебі туралы талай ойға да келді. Тіпті осы құпияның сырын білу үшін Мендельден жүз жылдан астам бұрын өсімдіктің әр түрлерін арнайы будандастырумен де айналысқан. Оған мысал, ғалым И.Г. Кельрейтердің жұмысы (1761). Ол өсімдіктердің әр түрлі жынысы барлығын ашып, темекі мен басқа өсімдіктерді қолдан тозаңдандыру арқылы олардан алғаш рет будан алған Мендель құпиясының сыры неде?



Сабақтың тақырыбы:Тұқым қуудың Мендель ашқан заңдылықтары.

Глоссарий

1.Тұкым қуу


2.Менделизм
3.Мендель заңы
4.Гибродологиялық талдау
5.Жыныстық өсіп -өну
6.Одбор
7.Подбор

11



Сабақтың тақырыбы: Моногибридті будандастыру

Сабақтың жоспары:

1.Генотипке сипаттама

2. Иоганнсеннің тәжірибесі

Сабақтың мақсаты: Моногибридті будандастыруға жалпы сипаттама.

Сабақтың мәтіні:

1.Сырт пішіні бір-бірімен бір ғана белгіден өзгешелігі бар аталық-аналық жұптарын қосуды моногибридттік будандастыру деп атайды. Мыс. аналық өсімдік сары ,аталық жасыл немесе керісінше. Осы белгілердің сырт көрінісін фенотип, ал нәсілдік қасиеттердің, яғни гендердің жиынтығын – генотип деп атайды.

Бұл атауларды 1903 ж В. Иоганнсен кіргізген.”Р” қатарында будандастырып отырған аталық-аналықтардың белгілері(сары жасыл т.б.) яғни фенотипі жазылады. Белгілердің феноотипінің дәл үстінде жазылған әріптер дәл үстінде жазылған әріптер (АА, аа) сол белгілердің нәсілдік қасиеттері – гендері. Гаметаның құрамында белгінің жұп нәсілдіқасиетеінің 31 яғни аллельдердің біреуі ақ болады. Қарама қарсы жұп белгілерді 1902 ж Б. Бэтсон. Аллеломорфтық жұп деп, ал белгінің жұптығын аллеломорфизм деп атауды ұсынды.



2.1926ж Иоганнсен “аллеломорфизм ” атауын қысқаша –“аллелизм” ал бір жұптығы жеке бірлікті “аллель” деп атауды ұсынды. “Доминаттық” немесе “рецессивтік аллель” деп бір геннің қарама қарсы белгіні сипаттайтын күйін айтады. Ғ1 ұрпақ фенотипі бойынша біркелкі бәрі сары сондықтан Г. Менделдің 1-ші заңы доминаттылық немесе “бірінші ұрпақтың біркелкілік заңы” деп атайды. Алғашқы ұрпақта ұқмас аллель қасиетінің біреуі доминант рецессивті қасмит білінбей қалады. Анаплддық сары бұршақтың генотипі біріңғай аллельден – ААтұрса бірінші ұрпақтың сары бұршағының генотипі әр түрлі аллельден “А” және “а” тұрады. Осыған орай біріңғай аллельден тұратын генотипі (АА және аа) 1902 ж В. Бэтсон гомозигота ал әр түрлі аллельлден тұратын ажырасактын түрін (Аа) – гетерозигота деп атауды ұсынды. Бұл атаулар “зигота” яғни ұрықтанған жұмыртқа клеткеасы деген терминнен шыққан. Бұл терминджер генетикада кеңінен қолданылады.

12



Сабақтың тақырыбы: Дигибридті будандастыру және полигибридті будандастыру.

Сабақтың жоспары:

1.Дигибридті будандастыру

2.Белгілердің комбинативті зандылығының маңызы

3.Дигибридтік шағылыстырудың малда кездесуі



Сабақтың мақсаты: Дигибридті будандастыру және полигибридті будандастыру мен полигибридті будандастыруды салыстыру
Сабақтың мәтіні:

1.Осыған дейінгі мысалдарда біз өсімдіктер мен жануарлардың тұқым қууын, олардың аталық-аналықтары шартты түрде бір ғана аллельден, яғни бір геннен айырмашылығы бар деп қарадық. Алайда организмде бір-бірінен көп гендерден айырмашылығы барлығы айқын. Бірнеше геннің бір мезгілде тұқым қууын талдау үшін бір күрделі жүйені қарапайым жеке элементтері арқылы қарау керек. Мендель дәл солай жасады. Бір жұп белгінің тұқым қууын зерттеп болған соң, ол екі, үш белгілердің тұқым қуу заңдылығын талдауға кірісті.

Екі жұп қарама-қарсы белгілері бар аталық-аналыктардан алынған будандарды Г. Фриз 1900 жылы дигибридтер деп, үш жұп белгісі барларды үшгибридтер, көп белгілері барларды — полигибридтер деп атады.

Моногибридтік будандастыруда жекелеген аллеломорфты белгілердің тұкым қууы анықталды. Бұның практикалық маңызы бар.

2. Ал белгілердің комбинативті зандылығын, яғни қисындасқан өзгергіштікті (комбинативті) білудің маңызы практика үшін тіпті зор, себебі бұл өзгергіштікті екі және одан да көп жұп белгілердің тұқым қууын зерттеу арқылы анықтауға болады. Селекциялық жұмыста аталық-аналықтардың бірнеше шаруашылыққа тиімді (өнім) белгілерінің бір ұрпақтың бойында болғаны өте пайдалы, ол бұл белгілердің кандай жиілікпен бір организмдс қиындасатынын білу үшін қажет. Жеке белгілердің жоне олардың жиынтыгының тұкым қууын зерттеу генетиканың ерекше тарауы — генети-калық талдау. Ол талдаудың негізгі әдісі әр түрлі будандастырулар жолымен алынған ұрпақта пайда болған белгілерді мұқият санау арқылы жүргізіледі. Белгілердін тұқым қуу қасиетін зерттегенде әрбір белгі жеке геннің қызметімен шектелетінін ұмытпау керек. Демек, дигибридтік будандастыруда екі геннің тұқым қуу жолын тексереді.

Бұл тәжірибеде екінші ұрпаққа барлығы 556 тұқым алынған болатын. Егерде нақтылы ажырасуын мына формула бойынша 9/16 : 3/16 : 3/16 : 1/16 есептесек, әр класс бойынша төмендегідей қатынас шығу керек:

312,75: 104,25: 104,25:37,75

Бұл сандар қатары осы тәжірибеде алынған фенотиптер кластарының қатынасын толық қанағаттандырады.

Дигибридтік ажырасуды талдай отырып, Мендель белгілер жұбының тәуелсіз ажырауы жөнінде заңдылықты ашты.

Дигибридтік будандастырудағы белгілердін. ажырасуы, моногибридтік будандастырудағы екі дербес, бір-біріне тәуелсіз ажырасудың жиынтығы екені керінеді:



9АВ+ЗаВ+ ЪАв+ \ав = (ЗА + 1д)-(ЗЯ + \в).

Екінші қатардағы төрт түрлі - АВ, аВ, Ав және ав өсімдіктерді өзара тозаңдандыру арқылы Мендель әр топ-тағы өсімдіктердің генотиптік құрамын ашты. Осының нәтижесінде ол дигибридтік ажырасудың генотиптік формуласын жасады.

Бірінші топтағы екі доминанттық белгісі бар (фенотипі АВ) өсімдіктер төрт категорияға бөлініп кеткен болып шықты:

ХААВВ + ІААВв + ІАаВВ + ААаВв

Сары бұдыр өсімдіктерді талдау олардың бұдырлық, аллелі (аа) бойынша гомозиготалы екенін көрсетті, бірақ олардың ішінде 1/3 гомозиготалы, 2/3 белігі бояу аллелі бойынша (ВВ, Вв) гетерозиготалы екені анықталды:



\ааВВ+ іааВв

Үшінші топтағы өсімдіктер бояу аллелі (вв) рецессивті, оның ішінде 1/3 гомозиготалы (АА) және 2/3 бөлігі тұқым пішінінен гетерозиготалы (Аа) екен:



ХААвв + ІАавв

Ақырғы топтағы екі рецессивтік белгілері бар өсімдіктер екі аллелдері бойынша да: аавв гомозиготалы бо-лып шықты.

Екінші қатардағы ұрпақтың генотипі мен фенотипі дигибридтік ажырасуын мына түрде келтіруге болады:

Фенотип Генотип Фенотип Генотип



9АВ ААВВ АВ ааВВ АаВВ ааВв

2ААВв ЗАВ ААвв

АаВв Аавв

ав аавв

Дигибридтік ажырасудағы генотиптердің — 1:2:2:4:1:2:1:2:1 қатынасы моногибридтік будандастырудағы жеке генотиптік ажырасу екендігін Мендель қарапайым математикалық талдау арқылы көрсетті. Бұл генотипі бойынша дигибридтік ажырасу екеуінің көбейтіндісі екені белгілі болды:



(АА + 7Аа+ аа)(ІВВ+2Вв + Івв)

Дигетерозиготалы организмнің төрт түрлі гамета беретіндігі және олардың өзара еркін (кездейсоқ) қосылуы, жұп аллельдердің бір-бірімен тәуелсіз қосылу заңдылығының сырын ашады (10-сурет).

Сонымен, дигибридтік будандастыру кезінде аллельді гендердің екі жұбы да бір-бірінен тәуелсіз тұқым қуалайды, бұл Мепдельдің үшінші заңы. Аллельді гендердің екі жұбы да бірдей мүмкіндікпен комбинацияларға кірісе алады. Дигибридті будандастырудан фенотипі бойынша ажырау 9:3:3:1, ал генотипі бойынша 1:2:2:4:1:2:1:2:1 қарым-қатынасыида болады. Гаметалардың үйлесуін Пеннет торы арқылы көруге болады (10-сурет).

Мына суретте керсетілгсн генотиптің 16 рет қисындасуы төрт түрлі гаметалардың бір-бірімен үйлесуінен шыққан. Жұп белгілердің тәуелсіз тұқым қуу комбинативті өзгергіштіктің негізі болып табылады. Ол өсімдіктер мен жануарларды будандастырғанда әрдайым байқалады.



3.Дигибридтік шағылыстырудың малда кездесетін мысалына тоқтала кетейік. Айтайық, мүйізсіз (тұқыл) қара бұқаны мүйізді қызыл сиырмен шағылыстырдық. Бірінші ұрпақтың бәрі біркелкі — тұқыл кара болып туады, яғни қара түспен мүйізсіздік доминантты белгі. Егер тұқылдың генін — К арқылы белгілесек, оның рецессивті аллелі — мүйіздік генін — к, қара түсін — А деп, оның қызыл түсін — а деп белгілейік. Тұқыл қара бұқа екі гені бойынша гомозиготалы, сондықтан оның генотипі ККАА, мүйізді қызыл сиыр да гомозиготалы, олардың генотипі ккаа болады. Егер аллельді жұп гендер К және к иілген хромосомаларда десек, онда А және а аллельдері түзу хромосомаларда (11-сурет). Редукциялық бөліну кезінде гаметаларға әрбір жұп хромосоманың біреуі түседі, сондықтан әрбір гаметасы бір имек хромосома К генімен және бір А гені бар түзу хромосомаға, ал енесінің гаметасы к, а гендері бар хромосомаға ие болады. ак гендері бар жұмыртқа клеткасы АК гендері бар сперматозоидтармен ұрықтанғанда диплоидты хромосомалар құрамы түзіледі, бірақ жұп хромосомаларда әр түрлі аллельдер: имек хромосомалардың біреуінде — А», екіншісінде — к, ал түзу хромосомаларда А және а болады да, барлық ұрпақтың генотипі КкАа екі гені бойынша гетерозиготалы болады. Ал фенотипі жағынан жоғарыда айтылғандай — тұқыл қара болады. Бірінші ұрпақтағы тұқымның гаметаларына редукциялық бөлінудің салдарынан бір имек, бір түзу хромосома түседі. Ата-енелерімен салыстырғанда оларда төрт түрлі гамета түзіледі: КА, Ка, кА және ка әрқайсысы 25%. Редук-
циялық бөліну кезінде әрбір жаңа клеткаға әр жұптан бір хромосома ғана түседі, ол оның шыққан тегіне байланысты емес және болашақ клеткаларға әр жұп хромосома екінші жұптан тәуелсіз бөлінеді. Осының нәтижесінде төрт түрлі гаметаның бөлінуі ықтимал:

1)аталықтың түзу және имек хромосомалары - АК\

2)аталығының тузу және аналығына ұқсас имек - Ак; 3) аналықтың түзу және аталыклың имек хромосомалары - аК;

4)аналығының түзу және имек хромосомалары, яғни ак гендері бар гаметалар түзіледі.

Ұрықтанған кезде гаметалар бір-бірімен кездейсоқ ұшырасады. 10-суретте көрсетілгендей 16 түрлі зигота пайда болады. Демек, екінші ұрпақтың дигибридтері 2) мейоздағы хромосомалардың әр жұптарының тәуелсіз ажырасуы арқылы қамтамасыз етіледі.

Біз келтірген мысалдарда тек қана екі геннің тұқым қуу жолын қарастырдық. Ал гибридтік ұрпақтарда үш, төрт және одан да көп гендер қалай тұқым қуады? — деген сұрак тууы мүмкін.

Мендель бұршақтың үш түрлі қасиетінен, тұкымның сырткы пішінінен, дән жарнағының бояуынан және дәннін қабығының бояуынан айырмашылығы бар түрлерімен тәжірибе жасаған. Бұл будандастырудан алынған 687 дәннің бәрінің басым белгілері болған. Олардың дәні тегіс (А), дән жарнағы қара қоңыр түсті (В) және дәнінің қабығы қоңырлау-сүр түсті (С). Рецессивті түрлер дәні бұдыр (а), дэн жарнағы жасыл (е) және дән қабығы ақ (с) болған. Үшгетерозиготалык - АаВвСс болу себебі үш пар аллельдің үш жұп хромосомаларда орналасуына байланысты. Хромосомалардың тәуелсіз үйлесуі үшгетерозигатада сегіз түрлі гамета құрылуына әсер етті:

АВС Авс

АВс аВс

АвС авС

аВС авс

Үшгетерозиготаньщ гаметаларынын кездейсоқ үйлесуі Ғ2 екінші ұрпақта 64 түрлі тұкым кластарының пайда болуына әкеп соқты. Бұл кластардың фенотипі мына түрде болды:

27 тегіс, сары, сұр АВС\ 3 тегіс, жасыл, ақ Авс 9 тегіс, сары, ақ АВс; 3 бұдыр, сары, ақ аВс 9 тегіс, жасыл, сұр АвС: 3 бұдыр, жасыл, сұр авС 9 бұдыр, сары, сұр аВС: 1 бұдыр, жасыл, ақ авс.

Фенотипі бойынша үшгибридтік ажырасу, үш тәуелсіз моногибридтік ажырасулар екенін Мендель толық аныктады:



21АВС + 9АВс + 9АвС + 9аВС + ЗавС + ЗаВС + ЗАвс + Іавс = = (ЗА+Е\а) -(Зв+ \в)- (ЗС+ \с)


Сабақтың тақырыбы: Дигибридті будандастыру және полигибридті будандастыру.
Коллоквиум

1.Комбинативті заңдылық


2.Дигибридті будандастыру
3.Моногибридті будандастыру
4.Полигибридті будандастыру
5.Мендель бұршақ
6.Хромасомалар
7.Комбинатив

13



Сабақтың тақырыбы:Гендердің өзара әрекеттесу типтері

Сабақтың жоспары:

1.Мендельдің тәжірибелеріне қысқаша сипаттама

2.Геннің модификациялық әсері

3.Геннің плейотроптық әсері



Сабақтың мақсаты: Гендердің өзара әрекеттесу типтерін салыстыру
Сабақтың мәтіні:

1.Мендель өзінің тәжірибелерінде аллельді гендердін. өзара әсер етуінің бір ғана түрін анықтады - ол бір аллельдін толық доминанттылығы мен екінші аллельдің рецессивтілігі. Кейіннен тұқым куалау бірлігінің өзара әсер етуі өте күрделі және көп түрлі екені анықталды. Бір белгінің дамуы көп гендерге байланысты және, керіеінше, бір геннің көп белгілерге жауап беретіні анықталды. Сондықтан әрбір белгі, тіпті белгілердің бір тобы гендердің өзара әсер ету нәтижесінде пайда болады. Кей кезде екі түрлі (аллельді емес) гендердің езара әсер етуінен жаңа фенотип пайда болады, ал осы гендер жеке ғана әсер еткенде бұл фенотип болмас еді. Бір ген басқа гендердің көрінуіне жол бермейді, соиың салдарынан жеке жұп аллельдердің әсерінен пайда болатын комбинациялар түзілмейді, немесе бұл комбинациялық күшті әсер фенотипте көрінбей қалады.

Гендердің мұндай өзара әсер етуінің арқасында моногибридтік және полигибридтік будандастыру кезіндегі Мендель ашқан белгілердің ажырасу катынасы өзгереді. Аллельді емес гендердің өзара әсер етуі нәтижесінде жаңа түзілістер пайда болады. Бұл құбылыстар алғаш қарағанда Мендельдің зандылықтарына қайшы келетін секілді болып көрінсді. Бірақ мұқият зерттегенде бұл құбылыстарды тек қана Мендельдің заңдылықтарына сүйене отырып түсіндіруге болатыны анықталды. Гендердің өзара әсер етуінен шығатын тұқым қуалау заңдылықтарын зерттеу:

ата-аналардың тиісті генотиптерін таңдап будандастыру аркылы өзімізге қажетті белгілері бар ұрпақтарды алдын ала есептеп арақатынаста алуымызға мүмкіндік береді. Бір ғана белгілерге ыкпалын тигізетін әр түрлі ген жұптарының өзара әсер етуін зерттей келе олардың өзара әсерлерінің бірнеше түрі анықталды, олар: жаңадан пайда болған түр, комплементарлық немесе толықтырғыш факторлар, криптомерия (грекше “криптос” - жасырын, құпия, “мерос” — қатысу), эпистаз жонс гипостаз, полимерия.

2.Геннің модификациялық әсері. Өз әсері жоқ, бірақ басқа гендерді күшейтіп не асалдандыратын әсері бар гендерді модификаторлық (латынша модификациа — түр езгерушілік) гендер деп атайды. Бұл тұжырымға гендердің өзара әсер етуінің барлық түрі жатады. Дегенмен, “модифи-каторлық гендер” анықтамасына гендердің өзара әсер етуінің ауыспалы түрлері кіреді. Мысалы, супрессиялық гендер (ағылшынша “суппрессор” — басымдылық) белгіні қалпына келтіреді, ал модификаторлар нашарлатады не күшейтеді.

Сүтқоректілердің түс бояуларын зерттегенде оларда кездесетін ауытқулар байқалады. Олар пигменттің толык дамуы немесе мүлде болмауы (альбинизм), көптеген аралық ауыспалы реңдер. Көптеген жағдайларда модификаторлық гендер басқа аллельді емес гендердің әсерін күшейтуге ықпалын тигізеді.

Малдың жұқпалы және жұқпалы емес ауруларға төзімділігі де шамасы модификаторлық гендерге байланысты. Қара малдың герефорд тұқымының бастары ақ болады. Жазғы жайылымда күн сәулесінің әсерінен қабағында пигменті жоқ малдар көздің ісік (рак) ауруына ұшырайды, ал пигменті бар малдар ауруға ұшырамайды. Көз айналасындағы пигменттің интенсивтілігі (коюлығы) тұқым қуалайды. Бұл бастапқы ақ түсін кадағалайтын негізгі модификатор геннің барлығын көрсетеді. Сөйтіп, селекциялық жолмен көз рагынан құтылуға болады.

3.Геннің плейотроптық әсері .Осыған дейін біз бір белгіге бірнеше гендердің әсер етуін қарадық. Сонымен қатар көп жерде бір геннің бірнеше белгіге әсер ететіні анықталды. Бір геннің көптік әсер етуі плейотропия (грекше “плейон” - кебірек, “тропос” — бұрылыс) деп атайды. Плейотропия жағдайыда ген белгілердің кейбіреуіне доминант түрде, басқа біреулеріне рецессивті түрде әсер етуі мүмкін. Плейотропия механизмі бір геннің биосинтездік реакциясының бірнеше тізбегін бірден іске косады деп болжайды. Плейотропия процесінің нәтижесі оның онтогенездің кай кезінде әсер ете бастауына байланысты. Қандай геннің де болса ертерек әсер ете бастауы плейотропия жағынан нәтижелі келеді, яғни белгінің дамуына көп әсер етеді. Плейотропия селекция жұмысын қиындатады, өйткені кейде бір ген пайдалы да, зиянды да белгінің дамуына әсер етуі мүмкін.

Бұдан бұрыңғы келтірілген мысалдарда қаракөл қойларының кек түсінің генінің әсері, декстер тұқымды малдың аяқ-басының кысқаруы т.б. жөнінде айтылған. Бірнеше рецессивті гендер де көптілік әсер етуімен белгілі. Мысалы, дрозофиланың (жеміс шыбыны) ақ көзділік м> гені оның денесінің түсіне және кейбір ішкі органдарының дамуына әсер етеді, олардың тіршілік қабілеттігін, өсімталдығын төмендетеді. Көптеген гендер бейтарап қоз-дырумен қатар организмнің тіршілік қабілетін төмендетеді. Ертеден белгілі меланосаркома (грекше “меланос” — қара, “саркос” — ет, “ома” - ісік) — дәнекер тканінде өсетін катерлі ісік көбінесе көк түсті жылқыларда кездеседі. Адамда кездесетін бірнеше белгілерді қамтыйтын бірқатар аурулар, Марфан синдромы (аурудың жинақты белгілері) саусақтар мен көз жанарының бір мезгілде өзгеруі. Неғұрлым онтогенезде геннің әсері ерте басталса, ол соншама көп белгілерді қоздырады. Плейотропияның пайда болуына органдардың даму барысындағы коррелятивтік (өзара байланыс) өзгергіштіктің зор ықпалы бар.

14

Сабақтың тақырыбы: Жыныс генетикасы және жыныспен тркесіп тұқым қуалау

Сабақтың жоспары:

1.Жыныс айырмашылығының шығу тегі

2.Жыныс бойынша ажырау

Сабақтың мақсаты: Жыныс генетикасы және жыныспен тркесіп тұқым қуалаудың айырмашылығы.

Сабақтың мәтіні:

1.Организмінің белгілері мен қасиеттерінің жиынтығы жыныс арқылы ұрпақ таралып, тұқым қуу арқылы нәсілдік хабар ұрпаққа беріледі. Организмнің әрбір қасиеті секілді жыныс та тұқым қуу арқылы детерминацияланған (латынша “детерминаре” - анықтау).

Жыныс айырмашылығының шығу тегі мәселесі, жыныс детерминациясы және жыныстық белгі бір қатынаста (1:1) ажырасуы қазіргі биологияның ең бір қызық, маңызды тарауының бірі болып табылады. Не себептен бірдей мөлшерде ұл жәнә қыз туады және осындай қатынаста көптеген жануарларда ұрпақтан ұрпаққа жыныс ажырасуы тұрақты түрде сақталатыны зерттеушілердің ойын толғантатын жағдай. Жыныс айырмашылығының шығу тегі жыныстық кобеюмен тығыз байланысты, осының арқасында бір организмде екі түрлі нәсілдік “,бастаманың” – анылық және аталықтың жіктелуіне тіреледі. Жыныстық кобеюге партогенез (“партенос” – ер көрмеген қыз, “генез” – жұмыртқа клеткасының ұрықтамбай дамуы) жолымен көбею де жатады. Жыныстық көбею барлық организмдерге тән, бұл тек бактерияларда және көк жасылбалдырларда болмайды. Жыныстық көбеюдің есебінен, табиғи сұрыптаудың бақылауымен түр өзінің тұқым қуу қорына пайдалы гендер үйлесімін (генофонд) жияды.

Жыныс – жыныстық жолмен көбеюіне байланысты организмнің морфологиялық, физиологиялық ерекшеліктері. Организмдердің эволюциялық даму жолында жыныстық көбею процесі жыныссыз көбеюден дамыған. Мысалы, копуляция мен коьюгация кезінде морфологиялық құрылысы бірдей организмдер қосылады. Жаңа организм бір-біріне ұқсас емес екі түрлі гаметаның қосылуынан дамитын болғандықтан, аталық және аналық жыныс пен ажыратылады. Көп клеткалы организмдерде аталық, аналық бір организмде гермафродит (грекше “гермафродитос” – еркектең де, әйелдің де белгілері бар организм), не екі бөлек органихмде (дара жынысты) дамиды. Жыныстың жіктеулі ген қасиетіне байланысты. Жыныстың генетикалық жіктелуінде және жыныстардың заңдылық қатынасын сақтауда хромосомалық аппарат аса маңызды қызмет атқарады. Жыныстың жіктеулі өсіп өнудің әртүрлі кезеңдерінде болуы мүмкін. Жыныс детерминациясын негізгі үш түрге бөледі.

1) эпигамдық (грекше “эпи” – кейін, “гамос” – неке) – жыныстық организмнің өсіп даму (онтогенез) процесінде жіктелуі. Бұл жағдайда жыныстың анықталуы көбінесе қоршаған ортаға тәуелді.

2) прогамдық (гаметогенезбен сәйкес) – жыныс жіктелуі ата-аналардың гаметоганезі кезінде анықталады ;

3) сингамдық (грекше “син” – бірге) – болашақ ұрпақтың жынысы гаметалар қосылған кезде анықталады. Бұл жыныс детерминациясының ең көп тараған түрі болғандықтан, жануарлардың барлығына тән қасиет.

Жыныстың прогамдық және сигамдық түрмен детерминациялануы жыныс хромосомаларына тәуелді жүреді.

2.Жыныс бойынша ажырау. Жануарлар мен кейбір өсімдіктердің әр түріне аналық пен аталықтардың шамамен бірдей болуы тән, яғни екі жыныстың ажырауы 1:1 қатынасына жуық болады. Бұл қатынас будандастырылатын түрлердің біреуі рецессивті аллельдер бойынша гомозиготалы (аа) , ал екіншісі гетерозигаталы (Аа) болатын анализдік будандастырудағы ажырасуға дәл келеді. Бұл жағдайда ұрпақтарда ажырау 1Аа : 1аа қатынасында тең болуы тиіс, дара жынысты организмдерде шындығында осындай болады. Ол мына төменде көрсетілген.

Адам мен әр түрлі жануарлардың туғандығы

еркек жыныстыларының үлесі

Адам ............................. 51 Ірі қара мал ............... 50-51

Жылқы ......................... 52 Ит .................................... 56

Есек .............................. 49 Тышқан ........................... 50

Қой ............................... 49 Тауық .............................. 49

Шошқа ......................... 52 Үйрек пен көгершін ...... 50

Бұл келтірілген цифрларды жыныс арақатынасы 1:1 жақын ажырасатыны байқалады, ал бұл қатынастан аутқулар кейбір жыныс өкілдерінің әр түрлі факторлардың Х және У спермотозоидтардың өмір сүргіштігіне және олардың қозғалыстарына әсер етуінің салдары мүмкін. Жалпы жыныс қатынасы 1:1-ге ұқсас, бұл моногибридті ажырасу гетерозиготалы особьтерді рецессивтілермен шағылыстырғанда кездесетіні жоғарыда айтылған.

Кейніректегі өткізілген зерттеулер бұл жорамалдың дұрыстығын дәлелдеді. Жеміс шыбынында жарты денесі ұрғашы, екінші жартысы еркек шыбынға ұқсас ұрпақтар табылып, олар гиандроморфтар (грекше “гине,гинайкос” - әйел “анер, андрос” – еркек, “морфе” - форма) деп аталады.

(20 сурет).

Олардың ұрғашыға ұқсас жарты денесінің клеткаларының ХХ –хромосомалары бар. Демек, зиготаның бірінші бөлігінде бір клеткада Х – хромосома жоғалып, сөйтіп осы клеткадан еркекке ұқсас денесінің жартысы да маған; ал екінші жартысы екі Х- хромосома жоғалып, сақтап қалған, сондықтан олардан ұрғашы шыбынның белгісі пайда болған. Мұндай ерекшеліктің пайда болуы дрозофилаларда У-хромосоманың болашақ еркек жынысқа ықпал етпейтінін көрсетеді. Мысалы, бір топ ХХУ – жыныс хромосомалы дербес ерекшеліктері бар шыбындар, қалыпты ұрғашы шыбынға айналады, ал ХХ-хромосомалы, бірақ үшқабат аутосомалар жиынтығы (аутосомалары бойынша үшплоидтар) бар шыбындар жыныссыз, яғни еркек те ұрғашы да белгілері жоқ – оларды интерсекстер деп аталады (латынша “интер” – аралық, “сексус” - жыныс). ХУ – хромосомалы аутосомалары үшқабат болса, ұрықсыз еркектер болады (сверх-самцы – шамадан тыс еркек). Осыған байланысты жыныс айырудың баланстық теориясы пайда болды.



Сабақтың тақырыбы: Жыныс генетикасы және жыныспен тркесіп тұқым қуалау
Бақылау сұрақтары

1.Жыныс айырмашылығының шығу тегі қандай?


2.Жыныс бойынша ажырауды қалай білеміз?
3.Жыныс детерминациясын негізгі қанша түрге бөлеміз?
4.Жыныс – жыныстық жолмен көбеюіне байланысты организмнің морфологиялық,физиологиялық ерекшеліктері қандай?
5.“Партенос” – ер көрмеген қыз, “генез” – жұмыртқа клеткасының ұрықтамбай дамуы жолымен көбею қалай аталады?
6. Жыныстық көбею қандай организмдерге тән емес?
7.Интерсекстер дегеніміз не?
8.Партогенез дегеніміз не?

15



Сабақтың тақырыбы: Кроссинговердің цитологиялық дәлелдері

Сабақтың жоспары:

1.Кроссинговер құбылысына сипаттама

2.Жыныс клеткалары түзілуі

3.Генетикалық және цитологиялық карталарды салыстыру



Сабақтың мақсаты: Кроссинговердің цитологиялық дәлелдері жайында қажетті мәліметтер беру.
Сабақтың мәтіні:

1.Кроссинговер құбылысын генетикалық әдістермен анықтағаннан кейін, гендер рекомбинацияларымен қоса жүретін гомологиялық хромосомалар учаскелерінің алмасатынына тікелей дәлел алу қжет еді. Мейоздық профазасында байқалатын хиазма құбылысы тек жанама дәлел ғана бола алады, өткен алмасуды тікелей бақылау мүмкін емес, өйткені учаскелерімен алмасушы гомологиялық хромосомалардың әдетте мөлшері де, пішіні де тіпті бірдей болады. Кроссинговер құбылысы генетикалық әдіспен дәлелденген соң гендер рекомбинациясымен алмасуын тікелей дәләлдеу қажет болды. Бұны К.Штерн дрозофиламен, Б.Мак-Клинток және Г.Крейтон жүгерімен тәжірибе жүргізіп, цитологиялық әдіспен 1931 жылы дәлелдеді. Аналық дрозофила екі түзу жыныс хромосомасы Х-арқылы белгіленеді; аталық шыбында түрінен де мөлшерінен де өзгешелігі бар. Штерн хромосома формасы басқа дрозофиланың линиясын шығарды. Олардың Х- хромосомасында көрсеткіш таңба (сигнал) ретінде доминанттық және рецессивтік гендер болды. Х- хромоосманың бір ұшына У- хромосоманың бір бөлшегі орналасты, осыдан кейін ол Г- әрпінің бейнесіне ұқсас болып шықты және онда көздің қызылдығын қамтамасыз ететін доминанттық (В), көздің бадырақтығына жауап беретін рецессивті (сr) гендер орналасты. Екінші Х- хромосома екі бөлінді, оның центромерасы бар бір жартысында “қызыл көздің” аллелі – қалампыр гүлі түктес көздің (қара қоңыр) сr және доминантты қысық көзділіктің В гендері бар, ал екінші жартысы кішкентай төртінші хромосомаға келіп жабысқандықтан редукциялық бөліну кезіндежоғалмайды. Бұл шыбындардың тіршілікке икемділігін арттыру көмегін тигізді.

Әр түрлі Х- хромосомалары бар аналық шыбындарды түзу Х- хромосомасы бар рецессивті қалампыр түсті Х- хромосомасы бар рецессивті аталықпен, яғни қалампыр түсті, бадырақ көзді шыбындармен шағылыстырды(18-сурет). Осының нәтижесінде аналық шыбындардың төрт түрі алынды: шешесімен екіге бөлінген Х- хромосоманы алған бадырақ, қалампыр түстес; У- хромосомасының бөлшегі жабысқан қисық қысқа Х- хромосомасы бар қысық, қызыл көзді.Ал аталықтан барлық аналық ұрпақты цитологиялық зерттеу – олардың 374-ның 369-да хромосомалар құрылысы олардың ,белгісіне қарап болжанғандай дәл, тек бесеуінің ғана айырмашылығы болды, тегі бұл қосқабат кроссинговердің әсері болуы керек. Осы сияқты тәжірибелі Мак-Клинток пен Крейтон жүгерімен жүргізді.



2.Жыныс клеткалары түзілген кезде хромосомалардың бөлшектерімен алмасатындығын цитологиялық жолмен олар дәлелденді. Сонымен, бір мезгілде цитологиялық және генетикалық жолмен гендердің рекомбинациясы мейоздың профазасында гомологиялық хромосомалар учаскелерінің алмасуымен қоса жүретіндігін анықталды.

30-шы жылдарда Т.С.Пайнер дрозофиланың сілекей бездерінен алып хромосомаларды тапты.Ол хромосомалардың мөлшерінің үлкендігі соншалықты, олардың құрылысын микроскоп арқылы еркін зерттеуге болатын еді. Осы хромосомаларды цитологиялық тұрғыдан зерттеу хромосомадағы бірқатар гендердің орнын анықтауға мүмкіндік берді.Хромосоманың белгілі бір бөлігіндегі гендердің орналасуы, екі еселенуі жекелеген дискілердің (дөңгелектер) жетіспеуі сияқты ұсақ хромосомалық қайта құрылулардыанықтау Т.Пайнер әдісі бойынша жүргізілді.



3.Генетикалық және цитологиялық карталарды салыстыру хромосоманың ұзындығы бойынша айқасу жиілігі бірдей емес екендігін ашуға мүмкіндік берді. Ол сілекей безінің хромосомасы былай табылды: айқасулардың жиілігі негізінде жасалған дрозофиланың барлық төрт хромосомаларының генетикалық карталарының айқасудың бірліктері ретінде бейнеленген белгілі ұзындығы бар. Генетикалық карталар бойынша Х- хромосоманың және үш аутосоманыңжалпы 279 айқас бірлігіне тең.

К.Бриджес сілекей безіндегі төрт хромомсоманың әрқайсысының ұзындығын микрометрмен өлшеп шыққан. Сілкей безі хромосомаларының жалпы физикалық ұзындығын микроскоппен анықтаған кезде 1180 мкм болды. Алып хромосомалардың цитологиялық карталарын генетикалық каталармен салыстыру үшін Бриджес кроссинговер коэффицентін пайдалануды ұсынды. Бұл үшін ол сілекей безіндегі барлық хромосомалардың жалпы ұзындығын (1180 мкм) генетикалық карталардың жалпы ұзындығына (279 бірлік) бөлді. Орта есеппен алғанда бұл қатынас 4,2 санына бірлігіне цитологиялық картаның безі болмасын бір хромосоманың генетикалық картасындағы генетикалық гендердің ара қашықтығын біле отырып, оның әр аудандырындағы салыстырмалы айқасу жилігін салыстыруға болады. Мысалы, дрозофиланың Х- хромосомасындағы у және ес гендерінің ара қашықтығы 5,5 %, демек ол гендердің алып хромосомадағы ара қашықтығы 4,2 мкм × 5,5 = 23 болуы тиіс, ал тікелей өлшеген ол шама 30 мкм болды. Демек, Х- хромосоманың бұл ауданында кроссинговер орта мөлшерден сирек жүреді. Хромосомалар ұзындығы бойынша алмасулардың біркелкі жүрмеуіне байланысты гендерді картаға түсірген кезде, олар әртүрлі жиілікте атаралады. Демек сома ұзындығы бойынша айқасудың іске асу мүмкіндігінің көрсеткіш деп қарастыруға болады.

16

Сабақтың тақырыбы: Өзгергіштіктің классификациясы

Сабақтың жоспары:

1.Өзгергіштікке сипаттама

2.Комбинативтік өзгергіштік

3.Коррелятивтік өзгергіштік (өзара байланысты)

4.Мутациялық өзгергіштік

5.Модификациялық өзгергіштік

6.Реализациялық өзгергіштік (іске асыру)

Сабақтың мақсаты: Өзгергіштіктің жалпы түрлеріне сипаттама.

Сабақтың мәтіні:

1.Өзгергіштікке сипаттама

Тұқым қуалайтын өзгергіштік ұрпата ата-аналарының ерекшеліктерінің әртүрлі қисындасуын, яғни олардың жаңа комбинация құруынан немесе клетканың генетикалық аппаратының, геннің басқа да элементтерінен өзгеруіне кенеттен пайда болуы мүмкін. Осыған байланысты тұқым қуудың екі түрлі өзгергіштігі болады- ол комбинативтік (қисындасу), мутациялық (кенеттен пайда болған) және (модификациялық) тұқым қуаламайтын сыртқы ортаның әсеріне туған өзгергіштік.Сонымен қатар коррелятивті өзгергіштік (өзара байланысты) маңызды орын алады.



2.Комбинативтік өзгергіштік

Комбинативтік ( лат.”комбинацис”-үйлесу, қисындасу) өзгергіштік әр түрлі шағылыстыру, будандастыру арқылы алынған малдың, өсімдіктің ұрпақтарында байқалады. Бұл өзгергіштіктің салдарынан жаңа тұқым қуалау белгілері пайда болмайды, тек қана ата-анасының гендерінің алмасуы арқасында жаңа белгілер үйлесімді пайда болады. Комбинативтік өзгергіштіктің практикалық маңызы өте зор. Оның заңдылығын пайдаланып малдың, өсімдіктің жаңа тұқымдарынодан әрі асылдандыру, оларды дұрыс жұптау арқылы алатын өнімді арттыру осыған негізделген.



3.Коррелятивтік өзгергіштік (өзара байланысты)

Тұқым қуалаушылықпен ортаның әсерінің ықпалымен организм біртұтас өсіп, дамиды. Сондықтан бір органның немесе тканьдердің өзгеруі басқа органдар, тканьдерінің өзгеруіне әкеп соғуы мүмкін. Мысалы, гипофиздің алдыңғы бөлігінің жетілмеуі бойының және жыныстың өсуін тоқтатады. Зоотехникалық малдәрігерлік жұмыс үшін корреляциялық өзгергіштікті оқып білудің маңызы зор. Мысалы, жоғары сүттілік пен бордақылауға бейімділік өзара байланысты. Сондықтан әрі сүтті,әрі етті, бір тұқым шығарылған жоқ. Ауруға төтеп беретін қасиетпен кейбір өнім беретін дұрыс ие теріс байланыста болуы мүмкін.



4.Мутациялық өзгергіштік

Ата тегінде болмаған кейбір жаңа ерекшеліктердің кенеттен ұрпақтың жекелеген организмінде пайда болады. Мутация тұқым қуалайтын материалдың өзгеруіне байланысты,яғни тұқым қуалайтын информацияның өзгеруі арқылы болашақ ұрпаққа беріледі. Мутациялар жануарлармен өсімдіктер эволюциясында өте маңызды орын алады, олар комбинативтік өзгергіштікпен бірге отырып табиғи және қолдан сұрыптауға көп материал береді.



5.Модификациялық өзгергіштік жануарлар мен өсімдіктерде қоршаған ортаның тікелей әсерінен пайда болады. Көбінде бейімделушілік немесе адаптацияның маңызы зор. Модификациялық өзгергіштікті тұқым қуаламайтын генотипті өзгертпейтін фенотивтік өзгергіштік. Ол топтық сипаттма көрсетеді, яғни адаптациялық мәні бар әрбір белгі популяция мүшелерінің бәрінде де ұқсас өзгереді де белгілер көрсеткіші өзара тығыз байланыста болады.Модификациялық өзгергіштік табиғатта кеңінен таралған, себебі организмнің белгісінің дамуына қоршаған ортаға әсер етеді. Жануарлардың арасында қоршаған ортаның әсері кейде олардың генетикалық айырмашылығын жоққа шығарады. Онда генотипі жағынан жақсысы да жаманы да бірдей өнім беруі мүмкін.

6.Реализациялық өзгергіштік (іске асыру). 1989жылы академик В.А.Струнников модификациялық өзгергіштіктен өзгеше генотипті іске асыру кезінде фенотиптен жіберілген қатерлерден пайда болған өзгергіштікті реализациялық өзгергіштік немесе “ үшінші өзгергіштік” деп атады. Басқа сөзбен айтқанда айырмашылықтар популяциялар арасында емес олардың жеке мүшелерінде байқалады.

Реализациялық өзгергіштікпен анықталатын онтогенез барысында пайда болған сандық белгілер көрсеткіші, модификацияларға қарағанда ешқашанда ұрпақтан көрінбейді, тіпті ата-аналардың генотипі мен онтогенез жағдайы қайталансада. Реализациялық өзгергіштіктің көмегімен гетерозис құбылысын түсіндіруге болады. Егер мұндай өзгергіштік сандық белгілерде жоғарыласа, онда осыдан бұрын айтылғандай олардың орташа арифметикалық мәні азаяды және керісінше өзгергіштік төмендесе орташа көлемі көбейеді. Тұқым қуалаушылық көбінде генотиптің жүзеге асырылуы дәрежесіне байланысты.









Сабақтың тақырыбы: Өзгергіштіктің классификациясы
Тест сұрақтары

1. Ғалымдардың қайсысы картопқа зерттеу жүргізген?

А) Т. Лысенко

Б) Г. Мендель

В) М. Иванов

Г) И. Мичурин

Д) Г. Морган

2. Мүшелердің қай жерінде күл кездеседі?

А) Қабықта

Б) Цитоплазмада

В) Хромосомда

Г) Ұрықта

Д) Генде

3. Мүшелердің қай жерінде май кездеседі?

А) Ұрықта

Б) Цитоплазмада

В) Хромосомда

Г) Генде


Д) Қабықта

4. Мүшелердің қай жерінде ген кездеседі?

А) Хромосомда

Б) Цитоплазмада

В) Ұрықта

Г) Қабықта

Д) Пластидте

5. Мүшелердің қай жерінде хромосом кездеседі?

А) Ядрода

Б) Ұрықта

В) Қабықта

Г) Пластидте

Д) Цитоплазмада

6. Мүшелердің қай жерінде көмір су кездеседі?

А) Цитоплазмада

Б) Ұрықта

В) Қабықта

Г) Пластидте

Д) Ядрода

7. Қай жылдары атақты Мендель заңы ашылды?

А) 1865

Б) 1910


В) 1930

Г) 1925


Д) 1950

8. Қай жылдары Морганның ген мутациясы ашылды?

А) 1910

Б) 1930


В) 1865

Г) 1925


Д) 1950

9. Қай жылдары Ивановтың украиндық шошқасы шықты?

А) 1925

Б) 1910


В) 1865

Г) 1930


Д) 1950

10. Қай жылдары таныс хромосомдар ашылды?

А) 1930

Б) 1910


В) 1865

Г) 1925


Д) 1950

11. Қай жылдары генсіз ақуыз синтезі ашылған?

А) 1950

Б) 1910


В) 1865

Г) 1925


Д) 1930

12. Ғалымдардың қайсысы ДНК, РНК ны анықтаған?

А) Ф. Энгельс

Б) Г.Мендель

В) И. Мичурин

Г) Т. Лысенко

Д) А: Опарин

13. Ғалымдардың қайсысыдәндердің өну стадиясын анықтаған?

А) Т. Лысенко

Б) Ф. Энгельс

В) И. Мичурин

Г) Г. Мендель

Д) А. Опарин

14. Табиғатты өзіміз өзгертуіміз керек деген ғалым?

А) И. Мичурин

Б) А. Опарин

В) Т. Лысенко

Г) Ф. Энгельс

Д) Г. Мендель

15. Клеткадағы ядроның алмасуы?

А) Коньюгация

Б) Трансдукция

В) Трансформация

Г) Сертификация

Д) Пастерипизация

16. Ген материалдарының біржақты алмасуы?

А) Трансформация

Б) Трансдукция

В) Коньюгация

Г) Сертификация

Д) Пастерипизация

17 Бір-біріне жақын емес ДНК түрлерін шағылыстырғанда?

А) Мутация күшті өтеді

Б) Мутация болмайды

В) ДНК мутациясы бәсеңдетеді

Г) Қабығы клетканың ашылады

Д) РНК цитоплазмаға көшеді

18. Қай өсімдіктің дәнінде күл көп?

А) Арпа

Б) Жүзім


В) Бұршақ

Г) Фасоль

Д) Картоп

19. ДНК құрамында қай нуклеотиді болмайды?

А) Урацил

Б) Гуанин

В) Тимин

Г) Аденин

Д) Цитозин

20. Клетканың негізгі құрылысы және оның функциялары ферменттер және белоктар түзілуін тудырады?

А) Митохондрий

Б) Мембрана

В) Ядролық

Г) Пластидтер

Д) Цитоплазма

21. Өсімдіктерді, жануарларды шағылыстыру әдістері?

А) Гибродологическии

Б) Цитологическии

В) Биохимическии

Г) Статистическии

Д) Феногенетическии

22. Өсімдіктердегі гендердің құрамын тексереді?

А) Цитологическии

Б) Статистическии

В) Биохимическии

Г) Гибродологическии

Д) Феногенетическии

23. Ұрпақты өзгертудегі генетикалық жолдары?

А) Селекция

Б) Зоотезния

В) Экология

Г) Мутация

Д) Цитология

24. Күрделі белок неше аминқышқылдықтан түзіледі?

А) 20

Б) 10


В) 15

Г) 5


Д) 25

25. ДНК неше нуклеотид түзіледі?

А) 4

Б) 3


В) 6

Г) 8


Д) 10

26. Екінші ұрпақта доминант аллель неше рет кездеседі?

А) 3

Б) 2


В) 5

Г)7


Д) 9

27. Екінші ұрпақта рецессив аллель неше рет кездеседі?

А) 1

Б) 3


В) 5

Г) 7


Д) 9

28. Ата- анадан гендер немересіне қанша пайыз көшеді?

А) 25%

Б) 50%


В) 100%

Г) 12,5%


Д) 6,25%

29. ДНК қай жерде орналасқан?

А) Хромосомда

Б) Пластидте

В) Вакуольде

Г) Митохондрий

Д) Цитоплазмада

17



Сабақтың тақырыбы: Трансгенді жануарлар

Сабақтың жоспары:

1.Трансгенді жануарларға сипаттама

2.Р.Хаммер және Г.Брем тәжірибелері

3.Ірі қара малмен жұмыс жасау



Сабақтың мақсаты: Трансгенді жануарларға сипаттама.
Сабақтың мәтіні:

1.Басқа геномға белгілі бір геномнан алынған немесе жасанды түрде құралған гендерді экспериментальді тасымалдау – трансгеноз деп аталады. Геномына бөгде гендер енгізілген жануарлар трансгенді деп аталады.

Трансгенді жануарларды алу технологиясы қазіргі кезде жақсы жолға қойылған. Клонданған гендерді жұмыртқа клеткаларына немесе алғашқы сатыдағы эмбриондарға енгізудің бірнеше әдісі табылған. Бөгде ген реттеушісіне байланысты әртүрлі тканьдарда қызмет атқарады. Мысалы, егерде тасымалданған генге, оның қайдан алынғанына байланыссыз қалыпты жағдайда бауырда қызмет атқаратын тышқан генінің реттеушісін жалғаса, онда көшіріп орнатылған ген трансгенді жануарлардың бауырында жұмыс атқарылады. Демек, кез-келген генге реттеуші элемент тауып, оның, қалау бойынша, қай органда жұмыс істейтінін алдын ала

“жоспарлауға” болады. Бұл табиғатта болашағы зор әдістер- микроиньекция мен мембрана инженериясы болып табылады. Дегенмен, олардың бәрінде ДНҚ молекулаларының құрамы (геномы) сол күйінде қалады. Яғни, бастапқы ұрықтанған бір клетка кезінде оған бөтен ген енгізсе, ол өсіп жетілген организмнің барлық клеткаларында болады. Осылай тышқанның ұрықтанған аналық клеткасына адамның самототропин генін енгізу арқылы алып тышқандар алынды. Осылай сәйкес гармонды малдың да ұрықтанған аналық клеткасына енгізіп, олардың да ірі түрін өсіруге болады.

2.Р.Хаммер және Г.Брем қызметтерімен адамның өсу гармонын микроиньекциялау арқылы трансгендіүй қояндарының көжектерін алды. ВИЖдің биотехнология лабораториясында ірі қара малдың өсу гармонын негізу арқылы трансгенді қоян алынған және ол ген жаңа организмде жұмыс істеген ( Л:К:Эрнст және басқалары,1990). Трансгенді шошқалар, адамның өсу гармонын иньек циялау негізінде, Р:Хаммердің (1985) және Г.Бремнің (1986) лабораториясында алынды. Бұл шошқалардың кейбіреуінің қанының плазмасында адам гармонының жоғары деңгейде екені анықталған.

3.Ірі қара малмен жұмыс істегенде, пронуклеустарды көру үшін ДНҚ-ға ерекше флуоресценттік бояу қолданады және зиготаларды центрифугалайды. 1987 жылы сүт- етті бағыттағы алғашқы трансгенді бұзау алынды.Австралияда дүние жүзінде алғаш рет трансгенді қойлар алынды. Мұндай қойлар 2-4 жасында осы тұқымға жататын құрбыларынан 1,5 есе ауыр болған. Ғалымдардың айтуы бойынша, жуық арада жүн өсіретін, ауруға қарсы тұратын гендерді де қойларға транплантациялауға болады. Трансгенді қойлардың сүтінен қан ұйытатын факторды өндіру биотехнологиясы жете зерттелуде. Мамандардың айтуынша, трансгенді ауыршаруашылық малдары – ХХІ ғ. Тірі биотехнологиялық фабрикасы болуы керек, олар экологиялық жағынан ең таза, құнды белок препараттарын өндіретін негізгі көз болуы тиіс. Бүгін оның іргетасы қаланып және әдістемелік негіздері жасалынған, тек осы ғылыми – техникалық жетістіктерді ауыл-шаруашылық малдарымен істелетін жұмыстармен ұштастыру солардың деңгейіне жеткізу керек.

18



Сабақтың тақырыбы:Жануарлар полиплоидиясы.

Сабақтың жоспары:



1.Полиплоидияларға сипаттама

2. Дара жынысты жануарларда полиплоидияның маңызы

Сабақтың мақсаты: Жануарлар полиплоидиясына сипаттама
Сабақтың мәтіні:

1.Полиплоидияның жануарлар эволюциясында атқаратын ролі өте төмен. Дара жынысты жануарларда полиплоидия өте сирек, тек жыныссыз партеногенез арқылы дамитын түрлерінде ғана кездеседі.

Ќазіргі кезде тұт көбелегінің, тритонның, аксолотльдің полиплоидты өкілдері алынды. Жібек ќұрты (Ьombyx mory) автотетроплоидтарының ұрғашылары өсімтал, ал еркектері ұрыќсыз (стерильді) келеді. Мұның себебі, олардың (гомо-гаметалы) мейоз профазасында поливаленттер түзіледі, осының нәтижесінде хромосомаларының саны анеуплоидты, тіршілікке қабілетсіз гаметалар пайда болады. Ұрғашыларының (гетерогаметалы) хромосомалар конъюгациясы шектелген, поливаленттер түзілмейді, ал пайда болатын гаметалар тіршілікке қабілетті келеді.



2.Дара жынысты жануарларда полиплоидияның сирек кездесу себептерінің бірі - олардың ұрыќсыздығында. Жануарларда жыныстық көбею партеногенезбен алмастырылғанда полиплоидия түгелдей дерлік өсімдіктердегідей жүзеге асуы мүмкін.

Жануарлардағы полиплоидтың мысалына, олардың аскарида, жер ќұрты, қосмекенділер, көбелектер және басќалардағы көрінісін жатқызуға болады. Сүтқоректілерден триплоидты зиготалар табылған. Алайда триплоидтыќ эмб-риондар тышқандарда эмбриондық дамудың ортасына дейін ғана тіршілік етеді. Жануарлар дүниесіндегі полиплоидия бірқатар тканьдардың дене клеткаларында, яғни митоз жолымен көбейетін жағдайларда айтарлықтай кең тараған.

Тауықтарда аутосомдарының спонтанды триплоидиясы 3А+ХХ хромосома формуласы бар түрі табылған. Мұндай тауық қалыпты өмір сүрген, бірақ оң жыныс безі (гонадасы) дамымаған, ал сол жағы - мозайкалы, яғни жартысы еркек, жартысы ұрғашы болған.

Қазіргі кезде генетиктердің көпшілігі жануарлар эволюциясында полиплоидия емес, хромосомааралық және хромосомаішілік қайта құрылулар негізгі роль атқарады деген көзќарасты жақтайды.



Сабақтың тақырыбы:Жануарлар полиплоидиясы




Реферат

1.Дара жыныс


2.Гонада
3.Полиплоидия
4.Митоз
5.Эмбрион
6.Хромосома
7.Гетерогамета
8.Конъюгациясы

19



Сабақтың тақырыбы: Геномдық мутациялар

Сабақтың жоспары:

1.Геномдық мутация

2.Плоиплоидия

3.Автополиплоидіія.

4.Аллополиплоидия.

5.Гетерополиплоидия



Сабақтың мақсаты: Геномдық мутацияларға сипаттама
Сабақтың мәтіні:

1. Геномдық мутациялар клеткадағы хромосома санының өзгеруіне байланысты.Гаплоидты жиынтықтары тұтас көбейген организмдерді полиплоидтар деп атайды. Егер хромосомалар саны гаплоидты жиынтыққа еселі болмаса (бір немесе бірнеше хромосома) ондай организмдерді анеуплоидтар немесе гетероплоидтар деп атайды.

Организм клеткаларындағы хромосомалар санының өзгеруі, оның белгілері мен қасиеттерінің өзгеруімен қатар жүреді, сондықтан оларды геномдық мутациялар деп атайды.



2. Полиплоидия (грек. “полиплос” — көп қайтара, “ейдос” — түр). Өсімдіктер мен жануарлар клеткаларындағы хромосома санының еселенуі полиплоидия деп аталады. Полиплоидия эволюция процесіндегі өзгергіштіктің тұқым қууындағы маңызды бағыты. Адам полиплоидияны селекцияда пайдаланады. Дара жынысты жануарларда полиплоидия сирек кездеседі. Көбіне аскаридаларда, кейбір қосмекенділерде болады. Полиплоидия кезінде сомалық клеткалардағы хромосоманың диплоид санының жыныс клеткаларындағы хромосоманың гаплоид санының ауытқуы байқалады. Полиплоидия кезінде әрбір хромосома — үш (Зп) - триплоидты, төрт (4п) — тетраплоидты, бес (5п) -пентаплоидты т.с.с. еселенген клеткалар пайда болуы мүмкін.

Гомозиготалы организмнен пайда болған тетраплоид та гомозиготалы болады. Егер жиынтықтың көбеюінде гомологты хромосомаларды белгілі бір гендердің әр түрлі аллельдері болса, онда түзілетін тетраплоид та осы гендер бойынша гетерозиготалы болады. Сомалық клеткалар хромосомалары еселенген жағдайда бастапқы полиплоидтық клеткадан дамыған бөлігінде ғана полиплоидты болады да, организм химерлі болып шығады. Егер полиплоидтану зиготаның бірінші бөлігінде жүрсе, онда ұрықтық барлық клеткалары полиплоидты болып шығады.

Полиплоидия организм белгілерінің өзгеруіне әкеп соғады, сондықтан да ол эволюция мен селекцияда, әсіресе өсімдіктер эволюциясы мен селекциясында өзгергіштіктің маңызды көзі болып табылады. Өсімдіктің полиплоидиялы формаларының клеткалары мен органдарының (жапырағы, гүлі, жемісі) көлемі ұлғайып аса іріленуі, сондай-ақ бірқатар химиялық заттар мөлшерінің артуы гүлдеу, жемістену мерзімінің өзгеруі байқалады. Бұл ерекшелік айқас тозаңданатын өсімдіктерде жиірек кездеседі. Жабайы және мәдени өсімдіктер эволюциясында полиплоидияның маңызы өте үлкен. Барлық өсімдіктердің үштен бір бөлігі, сондай-ақ кейбір жануарлар тобы (әсіресе партеногенездік жолмен дамитындар) полиплоидия нәтижесінде пайда болған деген жорамал бар.

Полиплоидияның эволюциядағы маңызына полиплоидтар қатары, яғни бір туыстық түрі, негізгі гаплоид санды хромосомаға қарағанда еселенген эуплоид қатар құрыуы дәлел болады. Мысалы, бидайдың Тriticum топососсиr сортында п = 14 хромосома, Тr turgidum 4п = 28, Tr. aestivum 6п =42 хромосома болады. Полиплоидтық қатар екі мүшелі және көп мүшелі болуы мүмкін. Полиплоидты түрлер партеногенездік жолмен көбейетін жануарларда да аз емес. Совет ғалымы Б.Л.Астауров алғаш рет қолдан тұт жібек көбелегінің полиплоид (тетраплоид) түрін алған. Ол осы жұмыстарына сүйене отырып, дара жынысты полиплоид жануарлар түрі табиғатта тікелей (партеногенез және гибридизация) дамымаған деген жорамал ұсынған.



3. Автополиплоидіія. Бір түрдің геномдарының көбеюі негізінде пайда болған полиплоидтарды автополиплоидтар деп атайды. Егер хромосомалардың негізгі санын (геном) А әрпімен белгілесек, онда А гаплоидқа, АА — автоплоидқа, ААА - автотриплоидқа, АААА - автотетраплоидқа т. с. с. сәйкес келеді.

Автополиплоидтар табиғи жағдайларда кез келген әдіспен көбейетін организмдерде болады. Әсіресе жыныссыз (партеногенез) және вегетативті жолмен көбейетін түрлерде өте бағалы, өйткені олар салыстырмалы алғанда өзгеріссіз түрде ұзақ уақыт бойы сақталады және көбейе алады. Егер бастапқы формасы гетерозиготалы болса, жыныстық жолмен көбеюде автополиплоидтар тұқым қуалаушылығы алуан түрлі формалар береді. Автополиплоидтар мейозының диплоидтар мейозынан айырмашылығы бар. Мысалы, тетраплоидта профазада биваленттер ғана емес, сонымен қатар (барлық гомологты хромосомалар өзара конъюгациялана алатындықтан) үшваленттер, квадриваленттер жәнс униваленттер де түзе алады. Еселену едеуір жоғары болғанда барлық гомологты хромосомалардың конъюгациялануы поливаленттердің немесе мультиваленттердін түзілуіне әкеп соғады.



4.Аллополиплоидия. Әр түрлі түрді (түраралық, туысаралық) будандастырудан алынған ұрпақтар геномдарының еселенуінен пайда болатын полиплоидтарды аллополиплоидтар немесе амфидиплоидтар деп атайды. Басқаша түрде будандар полиплоидиясы дейді. Мысалы түраралық буданда А және В геномдары қабысатын болса, одан аллотетроплоид ААВВ пайда болады. Әр түрлі хромосомалар жиынтығы бар түрлері және туыстарды шағылыстыру арқылы алынған будандарды алшақ будандар деп атайды. Алшақ будандар көбінде ұрпақсыз болып шығады (мысалы, қара бидайдың бидаймен, шомырдың капустамен буданы және т.б.). Бұл құбылыстың себептерінің бірін қарастырайық. Шомыр мен капустаның геномдары R және В қабысты делік, бұл жағдайда шомыр-капуста буданында әр түрлі екі геном - R және В болады. Шомыр будан зиготасына 9 хромосомадан тұратын геномын, капуста да 9 хромосомадан тұратын В геномын енгізді. Мұндай алшақ Ғ1 буданының сомалық клеткаларындағы хромосомалардың жалпы саны 18. Мейоз профазасында жыныс клеткаларының түзілуі процесінде гомологты хромосомалар жанасуы тиіс. Алайда шомыр хромосомаларының капуста хромосомалары ішінде гомологтары (сәйкестері) болмайтындықтан, мейозда олардың әрқайсысы өзін унивалент ретінде жеке ұстайды. Мейозда көрсетілген будан клеткаларынан 18 унивалентті санауға болады. 1 анафазада олар полюстерге қарай ретсіз таралады да, осының нәтижесінде хромосомаларының саны 0-ден 18-ге дсйінгі түрлі шамада кездесетін гаметалар түзіледі. Олардың көпшілігі теңестірілмеген болып шығады, яғни хромосомалардың саны негізге қарағанда еселенбеген гамета түзеді, сондықтан тіршілікке қабілетсіз келеді. Алайда мұндай будандағы аналық сондай-ақ аталық гаметалардың кейбір бөлігінде 9R+9В= 18 хромосома болады. Бұл гаметаларды редукцияланбаған деп атайды. Редукцияланбаған гаметалардың ұрықтану процесінде бірігуінен екі түрдің де хромосомалар жиынтығы екі еселенген зигота - аллотетраплоид немесе амфидиплоид пайда болады.

5.Гетерополиплоидия. Гаплоидтық санына сәйкес еселенбеген хромосомалар санының өзгеруін гетероплоидия, анеуплоидия немесе полисома деп аталады. Гетерополиплоидтардың пайда болуының басты себептерінің бірі жыныс клеткалары түзілген кездегі редукциялық бөлінудің бұзылуы. Осы бұзылудың салдарынан болашақ клеткаларға бір жұптан екі бірдей хромосома кетеді де, екінші бірде хромосома бармай қалады. Осындай клеткалар қалыпты гаметалармен ұрықтанғанда бірінші жағдайда трисомиктер, екінші сінде моносомиктер пайда болады.

20



Сабақтың тақырыбы:Хромосомалық мутация.

Сабақтың жоспары:





  1. Хромосомалыќ ќайта ќұрылулар

  2. Хромосома ішінде инверсия түзілуі

  3. Хромосомааралыќ өзгерістер

Сабақтың мақсаты: Хромосомалық мутацияларға қысқаша сипаттама.
Сабақтың мәтіні:

1.Хромосомалыќ ќайта ќұрылулар — хромосомаішілік және хромосомааралыќ болып бөлінеді. Клеткаларда хромосомалардың ќайта ќұрылуы әдетте осы клеткалар қасиеттерінің немесе олардан пайда болатын организмдердің өзгеруімсн байланысты болады.

Хромосомаішілік өзгерістерге хромосома бөліктерінің жетіспеушілігін (дефишеиция және делеция); белгілі бір жерінің екі еселенуін (дупликация); жекелеген бөлшегінің 180ќк-ќа аударылуы (инвкерсия) салдарынан хромосомадағы гендердің алмасуын, сызыќтыќ орналасуының өзгеруін жатќызды .Хромосомалардың ќайта ќұрылу түрлері хромосома бөліктерінің жетіспеушілігі ұзындыќтары әр түрлі хромосома учаскелерін және оның түрлі бөліктерін ќамтуы мүмкін. Егер хромосома иіндерінің бірінің ұшы үзіліп, центромералар жоќ болса, бөлініп ќалған үзінді ондағы гендерімен бірге ядроның таяудағы бөлінуі кезінде жойылады. Мұндай жетіспеушілікті терминалдыќ немесе ұштыќ деп атайды.

Егер хромосоманың негізгі түрін — 12345678910 локустардан десек, онда 4-ші локустың делециясы — 1235678910; 6-9 локустар жетіспеушілігін 123410 деп т.с.с. немесе негізгі (жиынтыќќа бір жүйенің ќосылуы) дупликацияларды былай көрсетуге болады: 12345678910456. Хромосома ішіндегі гендер блогының 180ќ-ќа айналуын - инверсияны -12398765410 деп бейнелейді. Кейде хромосоманың бірден екі иіні үзіледі, осының салдарынан оның екі ұшы да жойылады (47-сурет). Бұл жағдайда оның алшаќ ұштары митозда шеңбер тәрізді хромосома тізе отырып ќосылуы мүмкін. Хромосоманың бір иіні бір мезгілдс екі жерден үзілгенде де хромосома бөліктерінің жетіспеушілігі байќалады үзілген жерлер ќосылып, хромосома ќысќарады, бұл кезде ішкі локустар жойылады. Егер бөлініп ќалған үзінді айтарлыќтай үлкен болса, жойылар алдында оның ашыќ ұштары ќосылуы мүмкін, ал метафазада ацептрлік шеңбер түзіледі. Хромосоманың шағын бөлшектерінің бөлініп ќалуына байланысты микроделецияны шамалы жетіспеушілікке жатќызады. Ұсаќ жетіспеушіліктер кейде фенотиптік эффект береді және гендік мутацияны бейнелей отырып, әдетте гомозиготалы күйде саќталады. Оларды ген мутациясынан айыратын бірден-бір көрсеткіш кері мутациялану болмайды.

2. Хромосома ішінде инверсия түзілуі үшін, ол екі жерден үзілуі ќажет. Инверсия көбіне рецессивті летальды әсермен байланысты, сондыќтан олар гомозиготалы күйде саќталмайды, әдетте гетерозиготадан табады.

Алайда летальды нәтижемен байланысы жоќ инверсиялар да кездеседі. Инверсияны алып хромосомалардан немесе мейоздың пахинема сатысында цитологиялыќ әдіспен табуға болады. Гомозиготалы инверсияда хромосомалар конъюгация мен айќасуы (кроссинговер) ќалыпты жүзеге асады. Гетерозиготалы инверсияда хромосомалар конъюгациясы 48-суретте көрсетілген тәртіппен өтеді. Инверсияланған хромосома тұзаќ түзеді, ал ќалыпты хромосома оны айналып өтеді.

Егер хромосомалар арасында алмасу бір рет өтетін болса, оның нәтижесінде біреуі клетка бөлінуі кезінде жойылатын центромерасыз, ал екіншісі екі центромералы (дицентрлі) екі хромосома түзіледі. Мұның кейінгісі I анафаза центромерлер полюстерге ќарай ажырағанда хромосома «көпірін» түзеді. Бұл көпір кез келген жерден үзілуі мүмкін, осының нәтижесінде гаметалар бір локустарында жетіспейтін екінші учаскелерінде дупликациялары бар хромосомаларға ие болады, сөйтіп тіршілікке ќабілетсіз болып шығады. Тіршілікке ќабілетті ќалыпты гаметалар айќасуға түспеген немесе ќос кроссинговерден өткен хромосомалар есебінен түзілуі мүмкін. Алайда бұл жағдай өте сирек кездеседі. Өйткені кроссоверлі гаметалар дара кроссинговер есебінен тіршілікке ќабілетсіз болып шығатындыќтан, инверсия бойынша гетерозиготаларда кроссинговердің болмайтындығы немесе оның тұншыќтырылғандығы жөнінде әсер туады. Сондыќтан инверсияларды кейде кроссинговерді бекітушілер деп атайды.

Инверсиялар жануарлар мен есімдіктердің табиєи популяцияларында кездеседі, адамда да ұшырасады. Адамда гетерозиготада инверсияның болуы әдеттегіден ешќандай ауытќушылыќты туғызбауы мүмкін. Алайда жоғарыда айтылған гаметогенезде жетіспеушіліктер мен дупликациялары бар теңестірілмеген гаметалар пайда болып, ұрпаќта да сондай кемістіктер кездесуі мүмкін.



3.Хромосомааралыќ өзгерістер. Жоғарыда ќарастырылған хромосомаішілік ќайта ќұрылудың баска гомологты емес немесе бірнеше хромосомалар арасында өзгерістер болуы мүмкін. Мұндай алмасуларды транслокация (лат. «транс» —белгілі бір кеңістіктен өту, «локация» — орналасу) деп атайды.
АВСД

Ќалыпты хромосоманың бір жұбында АВСД гендері

ЕЄМН


ал екінші жұбы - ЕЄМН гендері болады делік

Гомологты емес хромосомада үзілу бір мезгілде жүрсе, үзілген сегменттер өзара орындарын ауыстырады, мысалы :

ЕВМН ЕЄСД

АВСД және ЕЄМН , бұл жағдай орын алмастырған

учаскелердің ұзындыќтары бірдей немесе әр түрлі, олардағы гендердің мөлшері де сондай болуы мүмкін. Алмасудың мұндай түрін өзара немесе реѕипрокты транслокация деп атайды.

Транслокацияның басты генетикалыќ әсері тіркесу тобының өзгеруі болып табылады. Орын ауыстырған гендер жаңа тіркесу тобына еніп генотиптің ќалыптасќан жүйесі бұзылады.Мейоздағы транслокацияланған хромосомалар әрекетінің зор маңызы бар, өйткені гетерозиготалы өкілдердегі мұндай хромосомалардыц жанасуы өзінше ерекше өтеді. Транслокация бойынша гстерозиготаларда І-профазадағы жанасу кезіндс крест тәрізді бейне пайда болады. Оныц себебі ол хромосомаларға бөлініп кеткен гомологгы локустар зигонема сатысында бір-біріне өзара тартылысуға душар болады. Крест тәрізді бейнелер диплонема кезеңінде курделі хиазмалар түзеді.




Сабақтың тақырыбы:Хромосомалық мутация.



Коллоквиум

1.Хромосома


2.Локус
3.Транслокация
4.Транс
5.Полиплоидия
6.Локация
7.Аллополиплоидия
8.Инверсия
9.Гетерополиплоидия

21



Сабақтың тақырыбы:Мутагенездің жалпы ерекшеліктері, қолданылатын атаулар.

Сабақтың жоспары:

1.Мутацияға жалпы сипаттама.

2.Мутагенез

3.Мутагендер

4.Мутант

5.Мутацияны топтастыру


Сабақтың мақсаты: Мутациялардың жіктелу принциптері мен сонымен қатар ерекшеліктерін сипаттау.
Сабақтың мәтіні:

1.Мутациялық өзгергіштік көп өзгергіштіктің бір түрі ғана болып табылады. Тірі организмдердің маңызды қасиеттерінің ең елеулісінің бірі ұрпақтан ұрпаққа таралатын өзгергіштіктің (мутацияның) пайда болуы. Мутация сонымен қатар көптеген апаттың себебі болып табылады: әр түрлі аурулардың қоздырғыштарыныц эпидемиясы, қатерлі ісіктер, тұқым қуатын аурулардың пайда болуы т. б. Сонымен қатар мутация өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдер селекциясында қолданылатын көптеген пайдалы өзгерістер де береді.

“Мутация” деген атауды, Мендель заңдарын қайта ашушылардың бірі голландиялық ботаник Гуго де Фриз (1848-1935) кенеттен пайда болған тұқым қуатын өзгерістерді сипаттау үшін қолданды. Негізінде бұл сөздің шығу тегі әріректе жатыр. Көне Рим империясында Август патшаның билік ету заманында (біздің жыл санауымызға дейінгі 63-64 ж.) сауда орталықтары мен қалалардың арасындағы байланысты ұйымдастыру үшін жаяу және атты шабармандар, ал жүк үшін пар атты көлік қолданылған. Жол бойында қалалар мен елді пункттерде (бекеттерде) жолаушыларға арналған демалатын “мансио” деп аталатын сарайлар болған. Бұл мансиолардың ерекше аттары болмағандықтан олардың орналасқан нүктелері мен бағыттары ғана көрсетілген (“мансио позито ин”). Осыдан барлық европалық тілдерде “почта” деген сөз шыққан. Осы мансиолардың араларында “мутацио” деп аталатын шаршаған аттарды ауыстыратын бекеттер болған. Міне “мутацио” деген сөздің шығу тегі осындай (ауыстыру, өзгерту).



2.Мутагенез (лат. “мутацио” -өзгеру, грек. “генезис” -тегі) -әртүрлі физикалық және химиялық факторлардың әсерінен организмде тұқым қуатын өзгерістің (мутацияның) пайда болу процесі. Мутация - клеткадағы геннің табиғи не жасанды жолмен өзгеруі. Тірі табиғаттағы вирустар, микроорганизмдерден бастап жоғарғы сатыдағы өсімдік, жануар, адам — барлығы да мутацияға ұшырайды. Жыныс клеткалары мен спораларда пайда болған (генеративтік) мутациялар тұқым куады. Дене клеткаларында болатын (сомалық) мутациялар тұқым қумайды. Дене клеткаларында мутантты ткані бар өкілдерді мозаиктер немесе химерлер деп атайды (ХІІ-тарау). Вегетативтік жолмен (бір түйнегінен) көбейетін организмге сомалық мутацияның үлкен маңызы бар.

Организмнің табиғи не әр түрлі факторлар әсерінен тұқым қуатын өзгеріске бейімділігі мутабильдік деп аталады. Мутацияға бейім болу көптеген себептерге -организмнің жас мөлшеріне, даму сатысына, температураға, генотиптің ерекшелігіне байланысты. Гендердің мутацияға бейімділігі бірдей болмайды, оларды стабильді және мутабильды деп бөледі. Жеке гомологты хромосомаларда орналасқан аллель жұптары бір мезгілде ұшырамайды. Генотиптегі гендер мутацияға жиі ұшырайды. Жеміс шыбынының бір ұрпағында 100 гаметаға бір мутация сәйкес келеді. Тышқанның радиация әсеріне мутабильділігі дрозо-филадан жоғары. Маймылдар рентген сәулесіне тышқаннан гөрі 2-3 есе сезімтал келеді. Генетикалық факторларға байланысты болғандықтан мутабильділікті қолдан сұрыптау арқылы арттырып не кемітіп отыруға болады. Қазіргі кезде селекциялық жолмен мутабильділігі жоғары жаңа линиялар шығарылуда.



3. Мутагендер (мутагендік факторлар) деп мутацияның жүруіне әсер ететін заттарды атайды. Бұған физикалық әсерлер (ультракүлгін сәуле, рентген сәулесі, нейтрондар б, в, г-бөлшектері т. б.), химиялық заттар (алкидті қосылыстар, алколоидтар, нуклеин қышқылдарының аналогтары т.б.) жатады. Мутагендердің әсері, олардың табиғатына, мөлшеріне, әсер ету жағдайына, сондай-ақ организмнің генотипіне, даму сатысына және физиологиялык жағдайына байланысты. Мутагендер организм өзгергіштігін кенет жеделдетеді, бұл селекция жұмысының нәтижелі өтуіне жағдай туғызады.

4. Мутант — организмнің мутация нәтижесінде алғашқы типіне ұқсамайтын, тұқым қуатын өзгеше қасиеттері бар тұлғалары. Мутанттардың селекцияда, микроорганизмдердің биохимиялық мутанттарының генетикалық аппаратын зерттеуде үлкен мәні бар.

Мутациялар табиғи жағдайда немесе лабораториялык жағдайда жануарлармен өсімдіктерде пайда болады, мұндай мутацияларды спонтанды (лат. “спонтанеус” —өздігінен) дейді. Жасанды жолмен әр түрлі мутагендік факторлармен әсер ету арқылы адамның тікелей басшылығымен алынған мутацияларды индукциялық (лат. “индукцио” —қоздыру) деп атайды.

5.Мутацияны топтастыру

Мутацияның түрлерін топтастырудың бірнеше негізі бар.

А. Геномның өзгеруі негізінде:

1. Геномдық мутациялар — клекадағы хромосома санының өзгеруі.

2. Хромосомалык. мутациялар немесе хромосомалық қайта құрулар - хромосомалардың жүйелік өзгеруі.

3. Гендік немесс нүктелік мутациялар — ДНҚ молекуласының белгілі бір бөлігінде нуклеотидтердің қатар тізбегінің өзгеруі - геннің өзгеруі.

Б. Гетерозигота күйінде көріну негізінде:

1. Доминантты мутациялар.

2. Рецессивті мутациялар.

В. Қалыпты табиғи түрінен ауытқу негізінде:

1.Тура мутациялар.

2. Кері мутациялар (реверсиялар) - тегіне тартпауы.

Г. Туғызу себебі негізінде:

1.Спонтанды, адамның қатысуынсыз табиғи жағдайда пайда болатын мутациялар.

2. Индукциялық.

Топтастырудың тек осы төрт әдісі генетикалық материалдың өзгеруін қатал қадағалап, сипаттайды және барлық оқиғаларға бірдей маңызы бар. Жоғарыда айтылған топтастыру тәсілдері мутацияның пайда болуын немесе оның фенотиптік көрінісін кез келген организмдерде эукариоттарда, прокариоттарда және олардың вирустарында сипаттайды.



Екінші аралық бақылау

Генетика» ОБСӨЖ – сабақтарының күнтізбелік – тақырыптық

жоспары және тапсырмаларды қабылдау кестесі

050113 – «Биология», 2 – курс, 4 – семестр. 45 сағат






Тақырыбы, мазмұны

Бірінші аралық бақылау

Реферат

Бақылау сұрақ.

Тест. тапс.

Глос-сарий

Колл

Апта

22

Өзгергіштік және және оны зерттеу әдістері










8 апта

2 б




8 апта

23

Плазмидтер және эписомалар
















24

Кері қайтатын және анализдік будандастыру




8 апта
2 б










25

Трансфармация
















9 апта

26

Генетикалық инжинериядағы генді алу жолдары







9 апта
2 б







27

Онтогенезді басқару
















28

Онтогенездің әртүрлі жіктеу кезеңіндегі генетика лық белсенділігі .

10 апта
2 б













10 апта

29

Биосинтез тізбегі .
















30

Витаминдер мен гармондар.










10 апта
2 б




31

Гибридалогиялық әдістердің шешуші қабілеті
















11 апта

32

Популяция және оның генетикалық құрлымдары













11 апта

2 б

33

Мутагенез және концерогенез
















34

Мутагенез және концерогенез .




12 апта
2 б









12 апта

35

Популяциялардағы генетикалық эвалюцияның негізгі факторлары
















36

Комутагендер және антимутагендер.




12 апта
2 б










37

Тұқым қуалайтын өзгергіштік әртурлі орта жағдайына байланысты генотиптің жүзеге асырылуы кезінде гендер әсерінің көрінісінің өзгеруі.
















13 апта

38

Код трипелтігін дәлелдемелері Кодондар шифрн шешу







13 апта

2 б







39

Егіздерді зерттеу әдісі.
















40

Ауруға тұқым қуалайтын өзгергіштік пен бейімділікті зерттеу әдістері .

14 апта
2 б













14 апта

41

Имуно генетиканың және шығу тарихы
















42

Тұқым қууудың стреске бейімділіктегі рөлі







14 апта
2 б







43

Тұқым, сорт
















15 апта

44

Тұқым сорт







15 апта










45

Малдарға ауру\ға төзімділігінің септігі



















2.Тарау.







2 – тарау

22 балл


№22


Сабақтың тақырыбы: Өзгергіштік және оны зерттеу әдістері

Сабақтың жоспары:

1.Өзгергіштікке жалпы сипаттама

2.Өзгергіштіктің биологиялық маңызы

Сабақтың мақсаты: Өзгергіштік жайында мәлімет беру.

Сабақтың мәтіні:

1.Әрбір организм өз ата-аналарынан алған дайын гендер жиынтығымен туатыны белгілі. Бірақ тұқым қуу қасиеттерімен қоса организмде өзгергіштік қасиет те болады. Өзгергіштік барлық тіршілік өкілдеріне тән қасиет. Организмдердің өзгергіштік қасиеті негізінде жануарлардың, өсімдіктердің және микроорганизмдердің жаңа тұқымдарын алуға болады.

Өзгергіштік деп жаңа белгілерге ие болу немесе бұрынғы белгілерінен айырылу қасиетін түсінеді. Ол бір тұқымның алуан түрлілігінен көрінеді. Өзгергіштік тірі организмдердің тұқым қуалаушылық қасиетімен теңдес басты ерекшеліктерінің бірі. Ол тірі табиғаттың эволюциясы барысындағы бүкіл көп түрлілігіне негіз блғандықтан эволюцияның негізгі қозғаушы күштерінің бірі болып табылады.



2.Өзгергіштіктің үлкен биологиялық маңызы туралы алғашқы жүйелі ғылыми пікір айтқан Ч.Дарвин болды. Ол тұқым қуалаушылық, өзгергіштік және сұрыптау органикалық дүние эволюциясыныңнегізгі үш қозғаушы күші екенін толық дәлелдеді. Ол өзгергіштіктің екі түрін ажыратты: айқын өзгергіштік- жеке организмдердің бір тобы екіншісінен белгілі бір айқын себептердің әсер етуінің салдарынан пайда болады. Белгісіз өзгергіштік – қан жекеленген индивидтерге тән бір-бірінен айырмашылықтар болады. Дарвиннің пікірі бойынша осындай жеке организмдердің арасындағы ұсақ айырмашылықтар табиғи және жасанды сұрыптауға материал береді. Сонымен қатар Дарвин өзара байланысты өзгергіштікке үлкен белгілердің өсіп-өну барысындағы өзара әрекеттесуінің нәтижесінде пайда болады. Дегенмен, егер пкопуляцияаралық айырмашылық олардың тұқымдық ерекшеліктеріне байланысты болса, онда ол келешек ұрпаққа тарайды, чғни тұқым қуалайды. Егер айырмашылық сыртқы ортаның әсерінен болса, онда осы себептердің әсері тоқталғаннан кейін ол айырмашылықтар да тоқталаады, яғни тұқым қумайды. Сондықтан қазіргі көзқарас бойынша өзгергіштікті тұқым қуалайтын және тұқым қуаламайтын деп екіге бөледі. Тұқым қуалайтын өзгергіштік деп нәсілдік қасиеттердің әсерінен туған, ұрпаққа берілген, малдар мен өсімдіктердің жеке өмірімен ғана шектелген өзгергіштікті айтады.


Сабақтың тақырыбы: Өзгергіштік және оны зерттеу әдістері
Глоссарий

1.Геном
2.Селекция


3.Мутаген
4.Муант
5.Мутабиль
6. Өзгергіштікке жалпы
7.Индукция

23



Сабақтың тақырыбы:Плазмидтер және эписомалар

Сабақтың жоспары:





  1. Бактериялардың шағылыстыру кезіндегі атқаратын қызметінің бөлінуі

  2. Эписомалар

  3. Плазмидалар

Сабақтың мақсаты: Плазмидтер және эписомалардың айырмашылықтарына сипаттама.
Сабақтың мәтіні:

1.Ішек таяқшасының бірқатар штаммдарын зерттеу олардың кейбіреулерінің арасында конъюгация жүрмейтінін, ал басқаларының арасында ол рекомбинантты формалардың пайда болуымен ойдағыдай өтетінін, әр түрлі жыныстық түрге жататын бактериялардың шағылыстыру кезіндегі атқаратын қызметі де түрліше болатынын көрсетті.

1)Ғ- штаммының кез келген екі түрін бірге қосса рекомбинанттар пайда болмайды.

2) Ғ+ және Ғ- клеткаларын шағылыстырғанда 1*10-4 –1*10-6 жиілікпен рекомбинаттар пайда болады. Сонымен қатар Ғ- клеткалардың 90%-ке жуығы бір сағаттынын ішінде Ғ+ клеткаларына айналады. Демек, Ғ — фактордың жүқпалылық (инфекциялық) табиғаты бар. Ол плазмидалар тобына жатады - хромосомадан тыс детерминанттар (анықтаушылар).

Қазіргі уақытта ДНҚ-ның (дербес) репликацияға кабілетті, бөліну кезінде жас клеткаларға берілетін белгілерді анықтайтын өте көп, хромосомадан тыс молекулалары ашылды. Олар плазмидалар деп аталады. Ғ+ фактор — ішек таяқшасының жақсы зерттелген плазмидаларынын бірі.

3)Ғ+ х Ғ+ қосылысында рекомбинанттар 1 х 10-7 және одан да сирек кездеседі. Шындығында бүл оқиға Ғ+-тің Ғ- -ке конъюгация арқылы ауысуын көрсетеді.

4)ішек таяқшасының басқа штаммдарының ішінен рекомбинацияның жоғары жиілікте болуын анықтайтын Нfr (ағыл. һіgһ frеquсnсу recombination) — таңбасымен белгіленетін тағы бір жыныстық тип ашылды. Ғ Нfr шағылысуы рекомбинанттардың өте жоғары процентін береді: 10 бастапқы клеткаға — 1 клетка. Сонымсн қатар, Ғ+ клеткаларымен шағылыстырудан өзгеше, Ғ «аналық» клеткалары Hfr-дің қасиеттерін өте сирек жағдайларда қабылдайды. Бұл жағдайда жыныстық фактор басқа гендермен тіркесе отырып берілетінін және бактериялык хромосомада бслгілі бір локусты алып жататыныи генетикалық талдау көрсетті. У. Хейс Нfr штаммдары Ғ + штаммдарына байланысты еместігін көрсетті, өйткені кері мутациялануда Hfr-F + жыныстық фактордың донорлық қасиеті қалпына келеді. Егер клетка Ғ- фактор болса ол өзін екі түрлі ягни цитоп-лазмалық бөлшек ретінде (Ғ+ клеткаларында) немесе хромосоманың локусы ретінде (Нfr +клеткаларында) ұстауы мумкін. Сонымсн, Ғ-фактор екі түрлі: дербес, одақтасқан (интегралды) күйде кездеседі.



2.Бактериялық клетканың хромосомына ене алатын плазмидаларды эписомалар деп атайды. Бұлардың тобына l бактериофагы жатады. Оларда репликация дербес жүреді, бактерия клеткасын талқандайды немесе профаг түрінде Е. соlі геномының қүрамына кіреді де бірге репликация (еселенеді) жасайды. Эписома геномы өзін жеткізетін бактериялардың касиеттерін анықтайды. Бұл қасиеттер әр түрлі болуы мүмкін, эписома көбінде бактериялардың ауыр металдардың тұздарына, антибиотиктерге және басқа агенттерге төзімділігін анықтайтын ферменттерді жасап шығаруға жауапты болады. Кейде олар бактериялардың ауру туғызғыштығын да анықтайды. Антибиотиктерге төзімділікті анықтайтын эписомалар да кездеседі. Олар R-факторлар. Олар ішек таяқшасының бір мезгілде бірнеше антибиотиктерге төзімділігін анықтай алады және осы касиетті бірнеше штаммдарға, бактериялардың басқа түрлеріне жүқтыруы мүмкін.

R-факторлар F-факторлар тәрізді жүқпалы. Олар 50-жылдары антибиотиктермен шүғылдану кезеңінде ашылды. Жапонияда дизентерия ауруларын емдеуге антибиотиктерді қолданудан кейін сипатталған ғажайып құбылысты олардың дәл осы қасиеттерімен түсіндіруге болады. Аурулар саны кенет кеміп, содан соң қайтадан тез өсе бастады. Осы уақытта көптеген төзімділік, яғни R-факторлары, F-плазмидалары бар бактериялардың кездесу жиілігі де артты. Резистенттікті (төзімділікті) қамтамасыз ететін механизм R-факторлардың антибиотиктерді бұзатын немесе инактивтендіретін фермент синтезін бақылау, клетканың өткізгіштігін антибиотик енбейтіндей етіп өзгерту қабілетімсн анықталады. 3.Плазмидалар молекулалық массасы 1*10 Д мелшерінде дөңгелек формалы ДНҚ молекулаларынан тұрады. Бактериялар мен эукариоттардың хромосомадан тыс генетикалық детерминанттары плазмидалардың көлемді тобын қүрады. Ғ-факторымен баска эписомалар бактерия хромосомына тәуелсіз өзінше екі еселснетін болғандықтан оларды да плазмидалар деп атайды. Плазмида рецепиент клеткасы-иан бір бөлшек ДНҚ, түрінде клетка мембранасына бекітілген күйінде екі еселенеді. Осыдан кейін оның жабы-сқақ ұштары шеңбер жасап жабысады да едәуір күрделі спиральданған кұрылымға айналады. Әр түрлі плазмидалардың репликациясы хромосомалық ДНҚ репликациясы секілді тәуелсіз реттеледі, бұл белгілі бір жағдайларда клеткада белгілі бір плазмидалардың ғана талғамалы репликациялануына әкеліп со

24

Сабақтың тақырыбы: Кері қайтара және анализдік будандастыру

Сабақтың жоспары:


  1. Бұршақ белгілерінің тұқым қууын зерттелуі

  2. Анализдік (талдаушы) будандастыру

Сабақтың мақсаты: Кері қайтара және анализдік будандастыруға сипаттама.
Сабақтың мәтіні:

1.Бұршақ белгілерінің тұқым қууын зерттегенде Мендель бірінші ұрпақпен (Аа) аталық-аналық қатарымен ұқсас (АА немесе аа) өсімдіктерді будандастырды. Мұндай будандастыруды кері қарай будандастыру деп атайды. Бірінші ұрпақтағы Ғ1 (Аа) өсімдіктерді гомозиготалы доминанттық (АА) белгісі бар өсімдіктермен будандастырғанда алынған тұқымның фенотипі бір келкі болады. Бұл жағдайда аталық-аналық қатарының гометаларында доминантты ген А, ал буданда А және а пайда болады. Гометалардың кездейсоқ кездесуінің арқасында генотипі 2Аа : 2АА, немесе 1 : 1 қатынасымен ажырасады, ал фенотипі толық доминанттылықтың нәтижесінде бір келкі болады.

Егер бірінші ұрпақты Ғ1 (Аа) аталық-аналық қатарындағы рецессивтік белгісі бар (аа) түрімен будандастырса, мұнда тағыда екі түрлі гомета А және а, ал түрі сорты а гені ғана бар гометадан тұрады. Бұл жағдайда алынған ұрпақтың 50% доминантты (Аа), 50% рецессивті (аа), яғни генотипті де фенотипті де 1 : 1 қатынасымен ажырасады. Бұны анализдік будандастыру деп атайды.



2.Анализдік (талдаушы) будандастыру гибридологиялық әдістер кеңінен қолданылады, әсіресе аталық-аналық қатарының гендерін білу үшін.

Сонымен организмнің генотипін анықтаудың тек теориялық емес, практикалық та манызы бар. Ол үшін талдаушы шағылыстыру әдісі қолданылады.

Мендель бұршақтың бір, екі және үш жұп белгісінен гетерозиготалы түрлері сондай санды жұп белгілері бар рецессивті гомозиготалы түрлермен кері қайтара будандастыра отырып олардың тұқымдары қалайда бірінші ұрпақтың (/•’,) гаметалар құрамын қайталайтынын анықтады. Будандастырған кезде әрқашан аралық белгі көрінбей, доминантты не рецессивті белгілер пайда болып отырады. Осының нәтижесін қорыта келе нәсілдік факторлар (гендер) гетерозиготалық күйінде бір-бірімен араласпай гаметаларға “таза” (басқа геннің ықпалымен өзгермей) күйінде берілсді деген тұжырым жасады. Генотипі бойынша гомозиготалы түрлердің бірдей нәсілдік негіздері болады: АА немесе аа. Олардың гаметалары косылуының арқасында генотипі гетерозиготалы Аа бірінші ұрпақ /•’, пайда болады. Бірінші буданда Ғ, тек кана А аллелінің қайталанатын себебі ол басым белгі. Мысалы сары (АА) бұршақпен жасыл бұршақты (аа) будандастырғанда һ\ бәрі сары (Аа) болады. Екінші қатардағы ұрпақка екі ген де таза күйінде көрінеді, себебі сары және жасыл бұршак пайда болады. Бұл қасиет бірінші ұрпақтағы жасыл түсті белгінің а гені көрінбегенмен ол сары түстің А генімен араласпайды (қосылмайды). Гаметаларға А және а таза күйінде беріледі.

Генетиканың дамуының алғашқы кезеңінде гамета тазалығы ережесінің зор маңызы болды. Бұл қағида кейініректе ашылған гендердің хромосомалармен байланысын және клетка ядросында хромосомалардың тұрақтылығын алдын ала болжағандай болды.




Сабақтың тақырыбы: Кері қайтара және анализдік будандастыру
Бақылау сұрақтары :

1.Анализ
2.Бұршақ


3.Гамета
4.Генотип
5.Фенотип
6.Будандастыру

25



Сабақтың тақырыбы: Трансформация

Сабақтың жоспары:


  1. Трансформация түсінігі

  2. Трансформация құбылысының ашылуы

  3. Плазмидалық немесе векторлық трансформация

Сабақтың мақсаты: Трансформацияға сипаттама.
Сабақтың мәтіні:

1.Трансформация құбылысы жөнінде бұдан бұрынғы тарауда сөз қозғалған. Онда біз пневмококктар колонияларының диссоциацияға душар болатынын, яғни олардың қасиеттерінің өзгеретіндігін байқадық. S формалы пневмококктар клеткалары өте жұқпалы ( өкпе қабынуының типті формасын туғызады). Олар әдетте жұп клеткалар бүркейтін кілегейлі капсулалар түзеді. Керісінше S формасының өзгеруі нәтижесінде пайда болған R формалы пневмококктар жұқпалы емес, капсулалар түзбейді және жұптасып орналаспайды. Бұл айырмашылықтар жануарларға жасалған тәжірибелер кезінде,микроскоппен зерттегенде және қоректік ортада- агарда өсіргенде колониялардың формасы мен түсінен байқалады.

2.1928 жылы ағылшын бактериологы Ф.Гриффит осы микроорганизмдердің трансформациялық құбылысын ашты. Гриффит жұқпалы емес R-пневмококктардың әсерінен тышқандарға тәжірибе жасап тексерді. Миллиондаған R типі клеткаларды еккен тышқандар өліп жатты. Осы бактериаларды іздестіру мақсатымен өлген тышқандардың органдарын зерттей отырып, ғалым күтпеген жерден мынадай фактіге тап болды: капсуласынан айырылған R типі пневмококктардың орнында тек қана капсуласы бар жұпыны S типті пневмококктар болған. Гриффит мынадай пікірге келді: клеткалардың бір бөлігі құри отырып, әйтеуір бір зат бөліп шығарады, бұл зат тірі қалған клеткаларды R капсулалар түзуге мәжбүр етеді. Ғалым бұл пікірді мынадай тәжірибе арқылы тексеруді ұйғарды. Тышқан организміне жоғары температурамен өлтірілген көп S клеткаларымен бірге R клеткаларының шағын мөлшерін енгізді. S клеткалар І-типтіге жатқызылады. Кейінірек Грифиттің күткеніндей,тышқандар тірі R клеткалар бөліп алынды. Екінші тәжірибеде ол І-типті тірі R клеткаларынан және ІІ-типті өлген S клеткаларын алды. Бұдан мынадай түсінік шығады:ІІ-типті өлген S клеткалардан “белгісіз зат” олардың туыстарына – капсуласынан айырылған І-типті R клеткаларды – ІІ-типті капсуланы түзуге қабілетті келетін жұқпалы S клеткаларға айналдырады. Трансформацияны туғызатын осы “белгісіз зат” деп отырғанымызды Гриффит трансформациялайтын бастам деп атады. Трансформациялайтын бастамның S клеткаларында ДНҚ болғанын 1944 жылы К.Т.Эйвери, К.М.Маклеод және М.Маккарти толық дәлелдеді. Сөйтіп, ДНҚ-ның генетикалық ролі ең бірінші рет анықталып дәлелденді. Трансформация құбылысы ДНҚ-ның тұқым қуалау информациясын сақтаушы ретіндегі ролін анықтайтын негізгі дәлелдердің бірі болды.Әдетте әртүрлі белгілер трансформацияланады, бірақ ол біреуден аспайды, кей жағдайда ғана бір мезгілде бірнеше тіркескен белгілер трансформацияланады. Белгілі бір түрдің әр түрлі штамдары арасында трансформация болуы мүмкін, алайда түраралық трансформация болу мүмкіндігі де көрсетіледі.

3.Ген инженериясының дамуына байланысты плазмидалық немесе векторлық трансформация қолданылады. Мұнда бактериалардың немесе эукариоттардың клеткаларында табиғи немесе жасанды плазмидалар арқылы гендерді кіргізу қолданылады.

Кейбір ауру туғызатын микробтардың антибиотиктерге төзімділігі сияқты аса маңызды проблемалар осы трансформацияға байланысты. Мысалы, стафилакокктар пеницеллинге төзімді болса, онда осы стафилакокктар туғызған жұқпалы ауруларды пеницеллинмен емдеу пайдасыз болып шығады. Трансформация механизмі ДНҚ молекулалары арасындағы рекомбинация болып табылады.

26

Сабақтың тақырыбы:Генетикалық инжерериядағы генді алу жолдары.

Сабақтың жоспары:





  1. Генді алу әдістері

  2. Химиялық жолмен жасанды геннің алынуы

  3. Транскрипция түсінігі

Сабақтың мақсаты: Генетикалық инжерериядағы генді алу жолдарын қарастыру.
Сабақтың мәтіні:

1.Ген инженериясында генді мынадай әдістермен алуға болады:

1) клеткадағы ДНҚ-дан тікелей кесіп алу;

2) химиялык жолмен синтездеу;

3)иРНҚ-дан кері транскриптаза арқылы синтездеу.

Бірінші әдіс ген инженериясының дамуының алғашкы кезеңінде қолданыла бастады. Белгілі организмнің ДНҚ-сын түгелімен әр түрлі рестриктазалармен үзіп, әр түрлі фрагменттер алады. Сонан соң оны клетка ішіне «арқалап» кіргізе алатын сақиналы (дөңгелек) плазмидалармен жалғайды. Ол үшін плазмиданы да рестриктазалармен үзеді, оған әлгі ДНҚ фрагменттерін қосып жалғап, қайтадан бүтін плазмидалар алады. Бұл плазмидалардың әрқайсысының кұрамында бір немесе бірнеше бөтен ДНҚ фрагменті (гені) болады. Одан кейін ол плазмидаларды қайтадан бактерияға енгізеді. Осының нәтижесінде бактерия клеткасының әрқайсысында басқа организм генінін бір түрі болады. Осындай әр түрлі бөтен гендері бар бактерия клеткаларының жиынтығын немесе коллекциясын «гендер банкі», кейде «гендер кітапханасы» деп атайды. Зерттеушілер ол банкіден керек уақытында қажет белоктың генін жаңадан тауып алады. Осындай гендер банкі қазір Ресейде, Батыс Европада және АҚШ-та жасалған.

2.Химиялық жолмен жасанды генді 1969 жылы Г. Корана синтездегені жоғарыда айтылды. Бірақ оған жалғасқан промотор тізбегі мен транскрипцияны аяқтайтын кодондар болмағандықтан, ол клетка ішінде ешбір қызмет көрсете алмады. Гендерді химиялық синтездеуге нуклеин қышкылдарындағы нуклеотидтердің орналасу тәртібін анықтау әдісін тапқаннан кейін ғана мүмкіндік туды. Бұл әдістерді тапқан Д. Джильберт пен Ф. Сэнгер. Ғалымдар генді белоктың құрамындағы амин қышқылдарына қарап отырып синтездеуді де үйренді, (3 нуклеотид — 1 кодон - 1 амин қышқылы деген заңдылық бойынша). Соның ішінде қолдан синтезделген ең ұзын ген адамның самототропин (өсу) гені, ол 584 нуклеотидтен тұрады. Оны бактериядағы басқа геннің промоторына жалғастырып, плазмида арқылы бактерия клеткасына енгізді. Сонын нәтижесінде бактериянын бір клеткасы 3 млн-ға дейін адам самототропин молекуласын жасай алатын болды. Адам инсулині де химиялық жолмен синтезделіп, әлгі айтылган жолмен бактерияға еңгізілді.

1979 жылы біздің елімізде Ю.А. Овчинников пен М.Н. Колосовтың басшылығымен ферменттердің көмегімен химиялық жолмен адам мен жануарлардың гормонынын

гендері — энкефалин және брадикинин синтезделді. Химиялык-ферменттік синтездеу ұсак гендерді алу үшін ген инженериясында кеңінен қолданылады. 1970 жылы Г. Темин, Т. Мизутани және Д. Балтимор кері тратранскриптаза (ревертаза) ферментін ашты. 1972 жылы кейбір онкогенді (рак) вирустар кері транскриптаза фсрментінің көмегімен РНҚ-ның үлгісінсн ДНҚ синтездейтіні ашылды. Одан әрі жүргізілген зерттеулср ДНҚ көшірмесінің пайда болуы үшін онкогендік вирустардың ғана РНҚ-сы емес, сондай-ақ жасанды полирибонуклеотидтердің де үлгі бола алатындығын көрсетті. Бұл кез келген жеке гендерді (ДНҚ), олардың РНҚ-көшірмелерін қолдана отырып ферменттік синтездеуге болатынына мүмкіншілік туғызды. Жасанды генді рак вирустарынан бөлініп алынған кері транскриптаза ферменті арқылы синтездеу қазір кеңінен қолданылып жүр. Кері транскриптазаның РНҚ-ға қарап, оның тізбегіне сәйкес ДНҚ тізбегін жасайтынын айттық. Яғни кез келген организмнен алынған РНҚ-дан оған сәйкес генді (ДНҚ-ны) жасауға болады. Осы әдіспен самототропиннің гені жасалынып алынды. Ол үшін гипофиздің рак клеткаларынан бөлініп алынған самототропиннің иРНҚ-сы пайдаланылды (иРНҚ рак клеткаларында өте кеп синтезделеді екен).

ССРО-да академик Ю. А. Овчинниковтың басшылығымен интерферон гені кері транскриптаза арқылы жасалып, ақырында ең көп мөлшерде интерферон жасайтын бактерия түрі алынды.



3. Ферментті синтездеп пробиркада РНҚ молекуласынан ДНҚ генінін, комплементарлы тізбегін жазып алуды транскрипция дейді. Синтездеу үшін қодданылатын жүйе құрамында ДНК-ға кіретін төрт нуклеотид, магний ионы, кері транскриптаза ферменті және генмен кодталған көшірмесін алатын иРНҚ бар. иРНҚ-дан кері транскриптаза, оған сәйкес ДНҚ тізбегін синтездеп, сол ферменттің көмегімен ДНҚ-ның екінші тізбегі синтезделеді. Осының нәтижесінде иРНҚ-да синтезделген ген құрылымына ұксас ген пайда болады. Осы әдіспен көптеген елдің лабораториясында бірнеше гендер тобы алынды.

В.А. Энгельгардтьщ басшылығымен «ревертаза» жобасы жасалған. Осы ферменттің көмегімен гендер синтезделеді. Бұл жобаны - іске асыру үшін көптеген институттар, сондай-ақ ғылым академиялары қатысты.



Сабақтың тақырыбы:Генетикалық инжерериядағы генді алу жолдары.
Тест сұрақтары

1. Лизис дегеніміз не?

А) Клетка реципиент жарылады

Б) Донор ДНК реципиент ДНК мен қосылады

В) Донор ДНК қабығына орналасады

Г) Донор ДНК Реципиент клеткаға кіреді

Д) Клеткада ферменттер көбиееді

2. Аллельдер қай жерде орналасқан?

А) Генде

Б) Цитоплазмада

В) Хромосомда

Г) Пластидте

Д) Ядрода

3. Амин қышқылдары неден түзіледі?

А) NH2 COOH

Б) КОН

В) Н2 SO4



Г) NO3

Д) Сa2 SO4

4. Гликоген деп нені атайды?

А) Полисахаридті

Б) Ақуызды

В) Майды


Г) Ферменті

Д) Фитогормонды

5. Гомологты хромосом деп нені атайды?

А) Бір клеткада хромосомдар бірдей гендерден түзілген

Б) Бір клеткада көп хромосом орналасқан

В) Клеткада хромосом бөлінбей қалған

Г) Бір клеткада екі хромосом орналасқан

Д) Бір клеткада хромосмдар екі түрлі гендерден түзілген

6. Зигота деп нені атайды ?

А) Екі ДНК дан түзілген клеткаларды

Б) Бөлінген клетканы

В) Майда клеткаларды

Г) Ірі клеткаларды

Д) Өсетін клетканы

7Коньюгация дегеніміз не?

А) Бактериялардың ДНК ның қосылуы

Б) Бактериялар өсуі

В) Бактерияға вирус орналуы

Г) Бактериялар көбеюі

Д) Бактерияда лизис пайда болуы

8. Локус деп нені атайды?

А) Цистронды

Б) Реконды

В) Мутация болмайды

Г) Геннің хромосомда орналған жерді

Д) Хромосомның екіге бөлінуі


9. Мезодермадан эмбрион қабатынан не пайда болады?

А) Ішек қарын

Б) Жүн, шаштар

В) Тери қабаты

Г) Аяқтар

Д) Қанаттар

10. Хромосомдар клетка орталығына қай фазада жиналады?

А) Метафаза

Б) Профаза

В) Интерфазада

Г) Анафазада

Д) Телофазада

11. Митохондрияның клеткадағы жұмысы?

А) Энергияны клеткада бөлу

Б) Қоректендіру

В) Май жинау

Г) Ферменттер шығару

Д) Хромосомдарды бөлу

12. Доғалы клетка қай органда болады?

А) Эмбрионда

Б) Қанда

В) Қабықта

Г) Цитоплазмада

Д) Бауырда

13. Хромосомның құрамы структурасы неден түзілген?

А) ДНК дан

Б) Көмірсудан

В) Пластидтен

Г) Майдан

Д) Витаминнен

14. Эктодермадан эмбрион қабатынан не пайда болады?

А) Тері


Б) Жүрек

В) Бауыр


Г) Ішек қарын

Д) Қан


15. Локус деп нені атайды?

А) Геннің хромосомада орналасқан жері

Б) Геннің бір бөлігі

В) Гендердің қосылуы

Г) Хромосомдар екіге бөлінуі

Д) ДНК қосылуы

16. Хиазма дегеніміз не?

А) Гендер қосылатын көпір

Б) Клетка бөлінуге дайындығы

В) Клеткада метоболизм өтуі

Г) Моносахаридтер полисахаридке қосылуы

Д) Майлар энергияны клеткада шығаруы

17. Гендердің құрамындағы ұсақ бөшек?

А) Мутон

Б) Локус

В) Цитрон

Г) Протон

Д) Рекон


18. Гендердің құрамындағы ең үлкен бөлшек?

А) Локус

Б) Цитрон

В) Мутон


Г) Протон

Д) Рекон


19. Гендердің құрамының орташа бөлімшесі?

А) Рекон

Б) Локус

В) Мутон


Г) Протон

Д) Цитрон

20. Мутон неше нуклеотид қышқылынан тұрады?

А) 1


Б) 2

В) 3


Г) 4

Д) 5


21. Рибосомның клеткадағы қызметі?

А) Ақуыз жинайды

Б) Май жинайды

В) Фотосинтез жүргізеді

Г) Ядроны қоректендіреді

Д) Витаминдерді көбейтеді

22. Уроцил нуклеотиді қайда болады?

А) РНК да

Б) Пластидте

В) ДНК да

Г) Цитоплазмада

Д) Майда


23. Аминқышқылдықтары күрделі ақуызға не жинайды?

А) РНК


Б) Мутон

В) Рекон


Г) Цитрон

Д) ДНК


24. Ген құрамын ғалым Крик қай жылы түзді?

А) 1962


Б) 1850

В) 1870


Г) 1930

Д) 1810


25. Дрозофила шыбынында неше хромосома бар?

А) 4


Б) 2

В) 6


Г) 8

Д) 10


26. Генетикалық ақпарат қайдан басталады?

А) ДНК


Б) Цитоплазмада

В) Тамырдан

Г) РНК

Д) Қабықтан



27. Г. Мендель үш заңын қай жылы ашты?

А) 1865


Б) 1800

В) 1850


Г) 1700

Д) 1910


28. Г. Менднль бұршақтың неше түрлерін шағылыстырды?

А) 7


Б) 5

В) 8


Г) 9

Д) 11


29. Гендер адамның түрін неше есе, өзгертеді?

А) Көп ретке

Б) 50

В) 200


Г) 300

Д) 5


30. Бір ген неше түрді өзгертеді?

А) 1


Б) 2

В) 3


Г) 4

Д) 5


31. Гетерозиготаның гибриді неше аллельден түзіледі?

А) 4


Б) 2

В) 6


Г) 8

Д) 10


32. Клеткадағы ең консервативті орган?

А) ДНК


Б) Ядро

В) Цитоплазмада

Г) Пластидте

Д) РНК


33. Генетика турасында неше ағым бар?

А) 2


Б) 1

В) 5


Г) 10

Д) Көп


34. Генерика ғылымының дамуының неше кезеңі бар?

А) 3


Б) 1

В) 5


Г) 10

Д) 15


35. Молекулярлы генетика қайсы этапқа жатады?

А) Үшінші

Б) Бірінші

В) Бесінші

Г) Оныншы

Д) Он бесінші

36. ВАСХНИЛ да бірінші президент кім?

А) Вавилов

Б) Мичурин

В) Иванов

Г) Лысенко

Д) Кольцов

37. Адамдарда қан тобы нешеу?

А) 4


Б) 2

В) 6


Г) 8

Д) Көп


38. Клеткадағы пластидтердің түрі қанша?

А) 3


Б) 2

В) 1


Г) 4

Д) 5


39. Ч. Дарвин эволюция теориясын қашан қай жылы жазған?

А) 1859


Б) 1830

В) 1850


Г) 1812

Д) 1865


40. Соматик клеткаға не жатпайды?

А) Гүль


Б) Жапырақ

В) Тамыр


Г) Қабық

Д) Сабақ


41. Цитоплазмада қай органелла кездеспейді?

А) ДНК


Б) Вакуольдер

В) Гольджиапараты

Г) РНК

Д) Пластидтер



42. Ең алғашқы ДНК неде анықталды?

А) Бактерияда

Б) Жануарда

В) Адмда

Г) Өсімдікте

Д) Тышқанда

43. Бактерия Е. СоLi қандай температураны талап етеді?

А) 28


Б) 15

В) 200


Г) 40

Д) 38


44. Мутант Е. СоІі қандай темпертураны талап етеді?

А) 42


Б) 15

В) 200


Г) 25

Д) 30


45. Бактерия Е. СоІі де неше ген бар?

А) 7


Б) 4

В) 1


Г) 10

Д) 25


46. Бактериядағы фактор R 1965 ж неш пайызға көтерілді?

А) 58


Б) 18

В) 25%


Г) 47

Д) 10


47. Балықтағы фактор R

р R 1970 жылдан 1974 жылға дейін неше есе көбейді?

А) 2

Б) 4


В) 6

Г) 8


Д) 10

48. Америкада антибиотик қолдану 1954 ж 2002 ж дейін неше есе көбейді?

А) 25

Б) 10


В) 15

Г) 20


Д) 35

49. Америкада фактор R қара малда неше пайызға жетті?

А) 70

Б) 30


В) 50

Г) 60


Д) 90

50. 1-ші бактериядан ДНК трансдукция болса, 2-ші бактерияда не болады?

А) Хромосомалар өзгереді

Б) Хромосомалар бөлінеді

В) Хромосомалар көбиеді

Г) Хромосомалар өледі

Д) Клетка жарылады лизис бойынша

27



Сабақтың тақырыбы:Онтогенезді басқару.

Сабақтың жоспары:

1.Онтогенез жайында түсінік



Сабақтың мақсаты:Онтогенез жайында қажетті мәлімет беру.
Сабақтың мәтіні:

1.Онтогенез (гр. “оntos” - нағыз, “генез” - шығу тегі) жеке организмиің даму процесі. Яғни организмнің ұрықтануынан бастап өлуімен аяқталатын даму процесі.

Әдетте организмнің даму процесін зиготадан — ұрықтанған жұмыртқа клеткасынан бастайды. Мұнымен келісу қиын. Негізінде жаралудың және дамудың бастамасын аналықтағы жұмыртқа клеткасымен аталықтағы сперматозоидтың жіктелуінен бастаған жөн. Ұрықтың дамуының ерте са-тыларында клеткалардың бір бөлігі жіктеліп жыныс клеткасын түзетін гаметаларға бастама болады. Бүкіл генетикалық хабар толығымен осы гаметаларда сақталып, атадан балаға шексіз берілетін өлмейтін ұрпақтық жол болып табылады. Ұрықтық жолдың бір тармағы секілді сомалық клеткалар ұрықтанудан кейін пайда болады да осы организммен бірге еледі. Жұмыртқа клеткасында да, сперматозоидта да дайын белгілер болмайды, оларда сыртқы және ішкі ортаның белгілі бір жағдайларында іске асырылатын көп клеткалы организм дамуының бағдарламасы ғана салынған. Жеке организмнің дамуы олардың генотиптерінің қоршаған ортамен өзара байланысының әсерінен туады. Жеке даму генотип жүйесімен анықталады, онда гендер әсерінің ерекшелігі, уақыты, орын реттілігі бағдарланған.

Егер осыған дейін біз негізінен генетикалық ақпараттың сақталуын, тұқымға берілуін және оның өзгергіштігін қарастырсақ, енді осы генетикалық хабар қалай таратылады және жеке дамудың кезеңдерінде әр түрлі органдардың жіктелуі мен организм тканьдері қалай пайда болатынымен танысамыз.

Организмнің тұқым қуатын негіздерін зерттейтін генетикалық бөлімі В. Геккердің ұсынысы бойынша (1918 ж.) феногенетика немесе онтогенетша деп аталады.


28



Сабақтың тақырыбы:Онтогенездің әртүрлі жіктеу кезеңіндегі геннің белсенділігі

Сабақтың жоспары:




Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7




©www.engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет